WO2016181433A1 - 固体撮像装置 - Google Patents

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solid
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transparent resin
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芳郎 西村
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オリンパス株式会社
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    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
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    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched

Definitions

  • the present invention relates to a solid-state imaging device in which a cover glass is fixed to a front surface of a light-receiving surface of a solid-state imaging device by a transparent resin.
  • imaging devices solid-state imaging devices
  • endoscopes electronic endoscopes
  • a cover lens is integrally provided on the front surface of the light receiving surface of an imaging element such as a CCD
  • the imaging element and the cover lens are fixed via a transparent resin.
  • a fluid transparent resin is applied between the cover lens and the imaging device, and the transparent resin hardens to fix the imaging device and the cover lens together.
  • the air When air bubbles are left in the optical path emitted from the cover lens and entering the fixed layer and traveling toward the light receiving surface, the air may be refracted or scattered by the air bubbles and the desired optical properties may not be obtained. .
  • Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-270804 (hereinafter referred to as Document 1) is a solid-state imaging device which can extremely reduce adverse effects such as refraction and scattering by air bubbles and can obtain high quality images. It is disclosed.
  • a transparent resin is pressurized under a high pressure atmosphere and cured while maintaining the pressurized state, so that the size of air bubbles mixed in the transmission region of the adhesive through which light is transmitted is represented by pixels of the CCD bare chip It is smaller than the size of.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a solid-state imaging device that eliminates the deterioration of optical characteristics due to air bubbles mixed in between the light receiving surface of the solid-state imaging device and the transparent member without changing the assembly process.
  • the purpose is to provide.
  • a solid-state imaging device includes a solid-state imaging device mounted on a substrate, having a rectangular solid shape and having a light receiving surface on one side, a transparent member provided on the front surface of the light receiving surface And a light-receiving surface of the solid-state imaging device, the fixing layer integrally fixing the transparent member to the solid-state imaging device.
  • a diagram for explaining one configuration example of a solid-state imaging device Front view explaining the external shape of the cover glass The side view which looked at the cover glass from arrow Y 2 B direction of FIG. 2A
  • a diagram showing a working procedure in which a transparent resin is applied on one surface of a solid-state imaging device A diagram showing a working procedure in which a cover glass is brought close to a flowable transparent resin applied on one surface of a solid-state imaging device
  • a working procedure in which the cover glass has reached a predetermined position on the front surface of the light receiving surface, and a diagram for explaining the transparent resin layer The figure which shows the state by which transparent resin hardens
  • the front view explaining the other structure of the cover glass which is characterized by the convex shape of the fixed layer side.
  • the side view which looked at the cover glass from arrow Y 4 B direction of FIG. 4A Front view explaining another configuration of the cover glass characterized by the convex shape on the side of the fixed layer
  • FIG. 5A A diagram for explaining another configuration example of a solid-state imaging device
  • a diagram for explaining another configuration example of a solid-state imaging device The figure explaining the cover glass which formed the fixed layer side surface in concave. 7C-7C sectional view of FIG. 7B
  • the side view seen from the arrow Y8B direction of FIG. 8A A front view illustrating a working procedure in which a cover glass is brought close to a flowable transparent resin coated on one surface of a solid-state imaging device
  • FIG. 8C A front view illustrating a working procedure in which a slope intersection line of a moving cover glass and an inclined surface near the slope intersection line are in contact with a transparent resin
  • a solid-state imaging device (hereinafter abbreviated as an imaging device) 1 includes a substrate 2, a solid-state imaging device (hereinafter abbreviated as an imaging device) 3, and a cover glass 4 which is a transparent member, A fixing layer 5, a plurality of bonding wires 6, and a sealing portion 7 are provided.
  • a circuit pattern (not shown) and a plurality of substrate side contacts are provided on one surface 2 a of the substrate 2 in advance.
  • the imaging element 3 has, for example, a rectangular parallelepiped shape, and is mounted on the one surface 2 a of the substrate 2.
  • a light receiving surface 3 b shaped in a rectangular shape is provided on one surface 3 a of the imaging element 3.
  • a plurality of element side contacts (not shown) corresponding to a plurality of substrate side contacts are provided in advance.
  • a plurality of element-side contacts provided on the one surface 3 a of the imaging element 3 and a plurality of substrate-side contacts provided on the one surface 2 a of the substrate 2 are electrically connected by bonding wires 6.
  • the cover glass 4 is disposed on the front surface of the light receiving surface 3 b provided on the one surface 3 a of the imaging device 3.
  • the cover glass 4 is integrally fixed at a predetermined position by the fixing layer 5 configured by curing of the transparent resin applied between the cover glass 4 and the imaging device 3.
  • the refractive index of the cover glass 4 and the refractive index of the fixed layer 5 are substantially the same.
  • cover glass 4 is a transparent resin cover member formed by molding a transparent resin which is the same transparent member as the fixing layer 5, the cover glass 4 is described as a cover glass.
  • the thickness of the fixed layer 5 is not uniform and is not uniform. Specifically, for example, the thickness of the central portion of the fixed layer 5 is set to be smaller than the thickness of the end portion. This is because the fixed layer side surface 4 a of the cover glass 4 is formed to be a convex surface while the one surface 3 a of the imaging device 3 is a flat surface.
  • the fixed layer side surface 4 a of the cover glass 4 is an interface with the transparent resin. As shown in FIG. 1, FIG. 2A and FIG. 2B, the fixed layer side surface 4a which is a convex surface is formed in a V shape by the central ridge line 4b which becomes a peak and a pair of inclined surfaces 4c. The pair of inclined surfaces 4c is a plane including the central ridge 4b.
  • the inclination angle of the inclined surface 4c is a predetermined angle ⁇ with respect to the one surface 2a of the substrate 2 in consideration of moving a bubble 8a described later.
  • the central ridge line 4 b is parallel to the one surface 3 a of the imaging device 3.
  • the incident side 4d which is an opposite side to the fixed layer side 4a of the cover glass 4 is also a plane parallel to the one side 3a of the imaging device 3.
  • the outline 5a of the fixed layer 5 formed on the one surface 3a of the imaging device 3 is located outward from the four sides of the light receiving surface 3b.
  • symbol 5b is a non-penetrating area
  • the non-permeable area 5b is a bubble reservoir where the bubbles 8a are collected.
  • the sealing portion 7 is formed of, for example, a sealing material such as an epoxy resin.
  • the sealing portion 7 is filled between the imaging device 3 and the substrate 2, between the wires provided on the substrate 2, between the wires and the substrate contact, and around the bonding wire 6 to achieve electrical insulation. Plan.
  • a transparent resin 8 which is, for example, an ultraviolet curable resin and has a predetermined fluidity. It is preferable that the transparent resin 8 has a viscosity which hardly causes air to be taken in and a viscosity which easily moves the air bubbles 8 a generated in the resin, and can be realized by, for example, an epoxy resin or an acrylic resin.
  • the worker applies the transparent resin 8 to the central portion of the light receiving surface 3b which is the one surface 3a of the imaging device 3 so as not to entrap air by a predetermined amount.
  • air is entrapped in the transparent resin 8.
  • the applied transparent resin 8 is raised in a substantially hemispherical shape on the light receiving surface 3 b by surface tension. In the transparent resin 8, bubbles 8a are present.
  • Reference numeral 9 denotes a suction chuck, and the suction chuck 9 is moved closer to the image pickup element 3 as indicated by an arrow Y3 at a predetermined moving speed.
  • the cover glass 4 is gradually brought close to the light receiving surface 3 b of the imaging device 3, and when reaching the predetermined position, the movement of the chuck 9 is stopped.
  • the cover glass 4 While the cover glass 4 is moving as shown by the arrow Y3 as shown in FIG. 3D, the cover glass 4 is pushed outward along the inclined surface 4c while squeezing the transparent resin 8 gradually from near the center It is deformed so as to push and spread toward the end 4e located. As a result, a part of the transparent resin 8 is pushed out of the end 4 e.
  • a part of the transparent resin 8 is in a state of being protruded outward from the end 4e.
  • a resin layer made of the transparent resin 8 is formed in which the thickness of the central portion is smaller than the thickness of the end portion.
  • the air bubbles 8a remaining in the transparent resin 8 are gradually directed from the front surface of the light receiving surface 3b toward the end 4e of the cover glass 4 as the fixed layer side surface 4a approaches the one surface 3a. It is moved and collected in the non-transmissive region 8b.
  • the suction chuck 9 is held at the stop position for a predetermined time. In this holding state, ultraviolet light is irradiated. Then, the transparent resin 8 is cured to change to the fixed layer 5.
  • the fixing layer 5 integrally fixes the cover glass 4 and the imaging device 3.
  • the air bubbles 8a are accommodated in the fixed layer outer portion 5b located in the non-transmissive region 8b which is the outer side of the light receiving surface 3b. Thereafter, the suction chuck 9 is removed.
  • the fixed layer side surface 4 a of the cover glass 4 is formed in a convex shape having the central ridge line 4 b and the inclined surface 4 c formed at the angle ⁇ , and has predetermined fluidity on the light receiving surface 3 b of the imaging device 3
  • the transparent resin 8 is applied, and the cover glass 4 attached to the suction chuck 9 is brought close to the imaging element 3 at a predetermined moving speed, and stopped at a predetermined position.
  • the central ridge line 4b of the cover glass 4 comes into contact with the transparent resin 8 first, and then the transparent resin 8 adheres to the inclined surface 4c by surface tension, and after the adhesion, the transparent resin 8 is pressed from the cover glass 4 While being crushed by the pressure and the surface tension of the transparent resin 8, it is deformed so as to be spread. For this reason, the air bubbles 8a remaining in the transparent resin 8 are moved toward the end 4e of the cover glass 4 and collected in the non-transmissive region 8b, and the cover resin 4 is cured by curing the transparent resin 8. Is integrally fixed on the light receiving surface 3 b of the imaging element 3, and the air bubbles 8 a are removed from the front surface of the light receiving surface 3 b and accommodated in the fixed layer outer portion 5 b of the solid layer 5.
  • a solid-state imaging device 1 having optical characteristics can be obtained.
  • the convex surface of the fixed layer side surface 4a of the cover glass 4 is configured as a V-shaped convex surface by providing a central ridge 4b and a pair of inclined surfaces 4c.
  • the convex shape of the fixed layer side surface 4a of the cover glass 4 is not limited to the configuration shown in FIGS. 2A and 2B.
  • convex curved shapes shown in FIGS. 4A and 4B, and FIGS. It may be a quadrangular pyramid convex shape shown in FIG.
  • the cover glass 4A has a convex curved surface 4f of radius r.
  • the reference numeral 4g is a vertex, and the vertex 4g is a parallel line to the surface 3a of the imaging device 3 as shown in FIG. 4B.
  • the apex 4g is located at the tip of the fixed layer side 4a. According to this configuration, after the apex 4g of the convex curved surface 4f of the cover glass 4A comes into contact with the transparent resin 8, the convex surface 4f is produced by the pressing force of the transparent resin 8 from the cover glass 4A and the surface tension of the transparent resin 8 It is pushed and spread while being in intimate contact with it, and the same operation and effect as described above can be obtained.
  • the cover glass 4B may have a quadrangular pyramid shape on the tip end side, and has four inclined surfaces 4h and a vertex 4i.
  • the transparent resin 8 After the apex 4i of the quadrangular pyramid of the cover glass 4B contacts the transparent resin 8, the transparent resin 8 has four inclined surfaces 4h by the pressing force of the cover glass 4 and the surface tension of the transparent resin 8 It is pushed and spread while being in intimate contact with it, and the same operation and effect as described above can be obtained.
  • the air bubbles 8a are eliminated from the fixed layer 5 located between the light receiving surface 3b of the imaging device 3 and the cover glass 4B. Solid-state imaging device having various optical characteristics can be obtained.
  • the shape of the front end side of the cover glass is a quadrangular pyramid shape.
  • the shape on the distal end side is not limited to a quadrangular pyramid, and may be a triangular pyramid, a polygonal pyramid having a surface more than quadrangular pyramids, or a hemispherical shape.
  • the pyramidal tip may be rounded into a hemispherical shape, or a bevel may be provided at the tip, or a flat surface may be provided.
  • the central ridge line 4b, the apex 4g, and the apex 4i of the cover glass 4 are disposed at the center of the light receiving surface 3b.
  • the ridge line 4k of the cover glass 4J may be set at a predetermined position shifted to the outside of the light receiving surface 3b to configure the solid-state imaging device 1A.
  • the solid-state imaging device 1A is, for example, built in the distal end portion of the insertion portion of the endoscope, and a plurality of contacts are provided on one side to achieve miniaturization.
  • the inclination angle of the first inclined surface 4m provided on one side across the ridge line 4k is a predetermined angle ⁇
  • the inclination angle of the second inclined surface 4n provided on the other side is a predetermined angle ⁇ 1.
  • the first inclined surface 4m is located on the light receiving surface 3b.
  • the air bubble 8a is eliminated from the fixed layer 5 positioned between the light receiving surface 3b of the imaging device 3 and the cover glass 4J without changing the operation procedure for fixing the cover glass 4J to the imaging device 3
  • the fixed layer side surface 4a of the cover glass 4, 4A, 4B, 4J is convex.
  • the side surface of the fixed layer of the cover glass is not limited to the convex surface, and as shown in FIGS. 7A to 7C, the side surface 4a of the fixed layer may be formed as a concave surface. As shown in FIGS.
  • the fixed layer side surface 4q of the cover glass 4P of the solid-state imaging device 1B has a V-shaped recess which is a concave surface in the middle.
  • the fixed layer side surface 4 q is constituted by a slope intersection line (abbreviated as an intersection line) 4 r and an inclined surface 4 s having one side of the intersection line 4 r provided with the intersection line 4 r interposed therebetween.
  • the cross line 4r in the present embodiment is inclined at an angle ⁇ 2 with respect to the one surface 3a of the imaging device 3 as shown in FIG. 7C.
  • the angle ⁇ 2 is set in consideration of moving the bubble 8a.
  • intersection line 4r By the intersection line 4r being inclined, the inclination angles of the inclined surface 4s are different between the one end 4t side, the middle portion, and the other end 4u side.
  • inclination-angle (theta) 3 which comprises the inclined surface 4s of the one end side 4t is smaller than inclination-angle (theta) 4 which comprises the inclined surface 4s of the other end side 4u.
  • the inclination angles ⁇ 3 and ⁇ 4 are set to predetermined angles that prevent air accumulation around the intersection line 4r when the inclined surface 4s contacts the applied transparent resin.
  • the incident side 4d which is an opposite surface to the fixed layer side 4q of the cover glass 4P is a plane parallel to one surface 3a of the image pick-up element 3 like embodiment mentioned above.
  • the thickness of the central portion is larger than the thickness of the end portion.
  • the thickness of the left end is larger than the thickness of the right end.
  • the intersecting line 4r does not contact the transparent resin 8 and both inclined surfaces 4s are transparent resin 8
  • the angle at the side of the right end 4r1 of the inclined surface 4s is set to ⁇ 4 so as to prevent contact with the surface 4s.
  • the other configuration is the same as that of the above-described embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the work procedure for fixing the cover glass 4P having a concave surface on the one surface 3a of the imaging device 3 will be briefly described with reference to FIGS. 8A to 8H.
  • the operator applies a predetermined amount of transparent resin 8.
  • the transparent resin 8 is a central portion of the light receiving surface 3b as viewed from the front as shown in FIG. 8A, and a central portion of the light receiving surface 3b as viewed from the side as shown in FIG. Apply to the back side which is the opposite side of the front.
  • the worker brings the intersecting line 4r and the inclined surface 4s of the cover glass 4P close to the hemispherical transparent resin 8. Then, when viewed from the front as shown in FIG. 8E, the transparent resin 8 contacts the portions of the inclined surfaces 4s on both sides substantially equally across the intersecting line 4r of the cover glass 4P. On the other hand, when viewed from the side as shown in FIG. 8F, the transparent resin 8 contacts the intersecting line 4r and the inclined surface 4s on the back side of the cover glass 4P.
  • the transparent resin 8 is deformed along with the movement of the suction chuck 9. That is, when viewed from the front as shown in FIG. 8G, the transparent resin 8 is pushed and spread toward the respective end portions 4e along the inclined surfaces 4s on both sides of the cover glass 4P. On the other hand, when viewed from the side as shown in FIG. 8G, the transparent resin 8 is pushed and spread toward the end 4e on the back side and the end 4e on the front side along the intersecting line 4r of the cover glass 4P. To go. A part of the transparent resin 8 is pushed out from the end 4 e on the back side.
  • the transparent resin 8 is protruded from each end 4e. Become. At this time, some of the air bubbles (not shown) remaining in the transparent resin 8 are moved toward the end 4 e of the inclined surface 4 s with the movement of the transparent resin 8, and the remaining air bubbles (not shown) One part is moved along the crossing line 4r toward the back end 4e, and the rest of the air bubble (not shown) is moved along the crossing line 4r toward the front end 4e to be non-transparent Collected in the area (not shown).
  • the cover glass 4P and the imaging device 3 are integrally fixed.
  • the air bubbles 8a are accommodated in the fixed layer outer part 5b located in the non-transmissive area which is the outer side of the light receiving surface 3b as shown in FIGS. 7A and 7C.
  • the air bubbles 8a can be removed from the fixed layer 5 located between the light receiving surface 3b of the imaging device 3 and the cover glass 4P to obtain a solid-state imaging device 1B having good optical characteristics.
  • the concave surface of the fixed layer side surface 4q of the cover glass 4P is a flat V-shaped depression.
  • the concave surface formed on the fixed layer side surface 4q of the cover glass 4P is not limited to the V-shaped recess, and the concave surface may be configured as a substantially U-shaped U-shaped recess having a curved surface. It is also good. In this configuration, the depression bottom line connecting the bottom of the U-shaped depression on the front side and the bottom of the U-shaped depression on the back side is inclined at a predetermined angle.

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Abstract

固体撮像装置は、基板に実装される、直方体形状で一面に受光面を有する固体撮像素子と、固体撮像素子の受光面の前面に設けられる透明部材と、透明部材と固体撮像素子の受光面との間に設けられ、透明部材を固体撮像素子に一体に固定する厚み寸法が不均一な透明樹脂で形成された固定層と、を具備している。

Description

固体撮像装置
　本発明は、透明樹脂によって固体撮像素子の受光面の前面にカバーガラスを固設した固体撮像装置に関する。
　近年、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、電子内視鏡（以下、内視鏡と略記する）には固体撮像装置（以下、撮像装置と略記する）が使用されている。　
　ＣＣＤ等撮像素子の受光面の前面にカバーレンズを一体に設ける構成において、撮像素子とカバーレンズとは透明樹脂を介して固定される。
　撮像素子にカバーレンズを固定する際、流動性を有する透明樹脂をカバーレンズと撮像素子との間に塗布し、該透明樹脂が硬化することによって撮像素子とカバーレンズとが一体な固定状態になる。
　流動性を有する透明樹脂を撮像素子の受光面上に塗布し、カバーガラスを透明樹脂上に配置して組み立てる工程においては、透明樹脂中に空気が巻き込まれ、該透明樹脂が硬化されたとき、固定層内に気泡が残存する。
　カバーレンズから出射されて固定層に進入して受光面に向かう光路中に気泡が残存していた場合、気泡によって光が屈折、あるいは、散乱されて、所望する光学特性を得られなくなるおそれがある。
　日本国特開２００２－２７０８０４号公報（以下、文献１と記載する）には、気泡による屈折、散乱等の悪影響を極めて小さくすることができ、高品質な画像を得ることができる固体撮像装置が開示されている。　
　文献１においては、透明樹脂を高圧力雰囲気下で加圧し、その加圧状態を保持したまま硬化させて、光が透過する接着剤の透過領域内に混入した気泡の大きさをＣＣＤベアチップの画素の大きさより小さくしている。
　しかしながら、文献１の固体撮像装置において、気泡を小さくすることは可能であるが気泡を無くすことはできない。このため、固体撮像装置の光学特性が小さくした気泡によって低下されるおそれがある。また、高圧力雰囲気下で加圧し、その加圧状態を保持するための加圧容器等、新たな装置、設備が必要になる。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、組立工程の変更を行うこと無く、固体撮像素子の受光面と透明部材との間に混入した気泡による光学特性の低下を解消する固体撮像装置を提供することを目的にしている。
　本発明の一態様の固体撮像装置は、基板に実装される、直方体形状で一面に受光面を有する固体撮像素子と、前記固体撮像素子の受光面の前面に設けられる透明部材と、前記透明部材と前記固体撮像素子の受光面との間に設けられ、該透明部材を該固体撮像素子に一体に固定する厚み寸法が不均一な透明樹脂で形成される固定層と、を具備している。
固体撮像装置の一構成例を説明する図 カバーガラスの外観形状を説明する正面図 図２Ａの矢印Ｙ２Ｂ方向からカバーガラスを見た側面図 作業手順であって固体撮像素子の一面上に透明樹脂を塗布した状態を示す図 作業手順であってカバーガラスを固体撮像素子の一面上に塗布された流動性を有する透明樹脂に近づけている状態を示す図 作業手順であって移動中のカバーガラスの中央稜線および稜線近傍の傾斜面が透明樹脂に接触した状態を示す図 作業手順であってカバーガラスが更に移動されて透明樹脂を押し潰しつつ端部側に押し拡げている状態を示す図 作業手順であってカバーガラスが受光面前面の所定位置に到達した状態、および、透明樹脂層を説明する図 透明樹脂が硬化して撮像素子の受光面前面にカバーガラスが配置された状態を示す図 固定層側面の凸面形状に特徴を有するカバーガラスの他の構成を説明する正面図 図４Ａの矢印Ｙ４Ｂ方向からカバーガラスを見た側面図 固定層側面の凸面形状に特徴を有するカバーガラスの別の構成を説明する正面図 図５Ａの矢印Ｙ５Ｂ方向からカバーガラスを見た側面図 固体撮像装置の他の構成例を説明する図 固体撮像装置の別の構成例を説明する図 固定層側面を凹面で形成したカバーガラスを説明する図 図７Ｂの７Ｃ－７Ｃ線断面図 作業手順であって固体撮像素子の一面上に透明樹脂を塗布した状態を示す説明する図 図８Ａの矢印Ｙ８Ｂ方向から見た側面図 作業手順であってカバーガラスを固体撮像素子の一面上に塗布された流動性を有する透明樹脂に近づけている状態を説明する正面図 図８Ｃに示すようにカバーガラスを透明樹脂に近づけている状態を説明する側面図 作業手順であって移動中のカバーガラスの斜面交差線および斜面交差線近傍の傾斜面が透明樹脂に接触した状態を説明する正面図 図８Ｅに示すようにカバーガラスを透明樹脂に接触した状態を説明する側面図 作業手順であってカバーガラスを更に固体撮像素子側に移動させた状態における変形された透明樹脂を説明する図 図ＧＥに示すように透明樹脂の変形状態を説明する側面図
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。　
　なお、以下の説明に用いる各図において、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、構成要素毎に縮尺を異ならせてあるものもある。即ち、本発明は、これらの図に記載された構成要素の数量、構成要素の形状、構成要素の大きさの比率、及び各構成要素の相対的な位置関係のみに限定されるものではない。
　図１に示すように固体撮像装置（以下、撮像装置と略記する）１は、基板２と、固体撮像素子（以下、撮像素子と略記する）３と、透明部材である例えばカバーガラス４と、固定層５と、複数のボンディングワイヤ６と、封止部７と、を備えている。
　基板２の一面２ａには予め、図示されていない回路パターン、および、複数の基板側接点が設けられている。　
　撮像素子３は、例えば、直方体形状であって、基板２の一面２ａ上に実装される。
　撮像素子３の一面３ａには、例えば矩形形状に形作られた受光面３ｂが設けられている。受光面３ｂの例えば周囲には、予め、複数の基板側接点に対応する複数の素子側接点（不図示）が設けられている。　
　撮像素子３の一面３ａに設けられた複数の素子側接点と、基板２の一面２ａに設けられた複数の基板側接点とはボンディングワイヤ６によってそれぞれ電気的に接続されている。
　カバーガラス４は、撮像素子３の一面３ａに設けられた受光面３ｂの前面に配置される。カバーガラス４は、該カバーガラス４と撮像素子３との間に塗布された透明樹脂が硬化することによって構成される固定層５によって予め定めた位置に一体に固設される。　
　カバーガラス４の屈折率と、固定層５の屈折率とは、ほぼ同じである。
　受光面３ｂには、カバーガラス４を通過して透明な固定層５の一面側から入射して他面側から出射された光学像が結像するようになっている。　
　なお、カバーガラス４が該カバーガラス４を固定層５と同じ透明部材である透明樹脂を成形して形成された透明樹脂製のカバー部材であってもカバーガラスと記載する。
　本実施形態において、固定層５の厚みは、均一では無く、不均一である。具体的に、固定層５の厚みは、例えば、中央部分の厚みが端部の厚みに比べて小さく設定してある。これは、撮像素子３の一面３ａが平面であるのに対し、カバーガラス４の固定層側面４ａを凸面で形成しているためである。
　カバーガラス４の固定層側面４ａは、透明樹脂との界面である。図１、図２Ａ、図２Ｂに示すように凸面である固定層側面４ａは、峰となる中央稜線４ｂと、一対の傾斜面４ｃと、によってＶ字形状に構成されている。一対の傾斜面４ｃは、中央稜線４ｂを含んだ平面である。
　図１に示すように傾斜面４ｃの傾斜角度は、後述する気泡８ａを移動させることを考慮して基板２の一面２ａに対して予め定めた角度θである。また、中央稜線４ｂは、撮像素子３の一面３ａに対して平行である。　
　加えて、図１、図２Ａ、図２Ｂに示すようにカバーガラス４の固定層側面４ａとは反対面である入射側面４ｄも撮像素子３の一面３ａに対して平行な平面である。
　図１に示すように撮像素子３の一面３ａ上に形作られる固定層５の外形線５ａは、受光面３ｂの４つの辺より外方に位置している。　
　符号５ｂは非透過領域部であって、受光面３ｂより外方に位置して固定層５の端部を形作る。非透過領域部５ｂは、気泡８ａが集められる気泡溜まり部である。
　封止部７は、例えばエポキシ樹脂等の封止材で形成される。封止部７は、撮像素子３と基板２との間、基板２に設けられた配線同士の間、および配線と基板接点との間、ボンディングワイヤ６の周囲に充填されて、電気的な絶縁を図る。
　ここで、図３Ａ－図３Ｆを参照して撮像素子３の一面３ａ上の予め定めた位置にカバーガラス４を固設する作業手順を説明する。　
　撮像素子３の一面３ａ上の予め定めた位置にカバーガラス４を固定するに当たって、作業者は、例えば紫外線硬化樹脂であって予め定めた流動性を有する透明樹脂８を用意する。透明樹脂８は、空気を巻き込み難い粘性と、樹脂中に発生した気泡８ａを移動させ易い粘性と、を兼ね備えていると好適であり、例えばエポキシ系樹脂、あるいは、アクリル系樹脂によって実現できる。
　作業者は、図３Ａに示すように透明樹脂８を撮像素子３の一面３ａ上である受光面３ｂの中央部に所定の量、空気を巻き込まないように塗布する。しかし、透明樹脂８中には空気が巻き込まれる。　
　塗布された透明樹脂８は、表面張力によって受光面３ｂ上に略半球形状に盛り上がって設けられる。該透明樹脂８中には気泡８ａが存在した状態になる。
　次に、作業者は、図３Ｂに示すようにカバーガラス４の中央稜線４ｂを半球形状の透明樹脂８に近づけていく。符号９は、吸引チャックであり、吸引チャック９は、予め定めた移動速度で矢印Ｙ３に示すように撮像素子３に近づけられていく。
　すると、図３Ｃに示すようにカバーガラス４の中央稜線４ｂが半球形状の透明樹脂８の頂上付近に接触する。そして、吸引チャック９の移動に伴って透明樹脂８は、傾斜面４ｃによって変形されていく。
　吸引チャック９が移動し続けることによって、カバーガラス４は、徐々に撮像素子３の受光面３ｂに近づけられ、所定位置に到達したとき、該チャック９の移動が停止する。
　図３Ｄに示すようにカバーガラス４が矢印Ｙ３に示すように移動している間、該カバーガラス４は、透明樹脂８を中央付近から徐々に押し潰しつつ傾斜面４ｃに沿わせて外方に位置する端部４ｅに向けて押し拡げるように変形させていく。この結果、透明樹脂８の一部が端部４ｅから外方にはみ出されていく。
　図３Ｅに示すようにカバーガラス４が受光面３ｂの前面の所定位置に到達したとき、透明樹脂８の一部は端部４ｅから外方にはみ出された状態である。また、カバーガラス４と撮像素子３との間には、中央部分の厚みが端部の厚みに比べて小さい、透明樹脂８による樹脂層が形成される。
　カバーガラス４の移動中において、透明樹脂８中に残存していた気泡８ａは、固定層側面４ａが一面３ａに近づくにつれて、受光面３ｂの前面から徐々にカバーガラス４の端部４ｅに向けて移動されて、非透過領域８ｂ内に集められる。
　チャック移動停止後、吸引チャック9は、予め定められた時間その停止位置に保持される。　
　この保持状態において、紫外線を照射する。すると、透明樹脂８は、硬化されて固定層５に変化する。固定層５は、カバーガラス４と撮像素子３とを一体に固定する。気泡８ａは、受光面３ｂの外方である非透過領域８ｂに位置する固定層外方部５ｂ内に収容された状態になる。　
　その後、吸引チャック９が取り外される。
　このように、カバーガラス４の固定層側面４ａを中央稜線４ｂと角度θで形成した傾斜面４ｃとを有する凸面形状に形成し、撮像素子３の受光面３ｂ上に予め定めた流動性を有する透明樹脂８を塗布し、吸引チャック９に取り付けたカバーガラス４を予め定めた移動速度で撮像素子３に近づけ、所定位置で停止させている。
　この結果、透明樹脂８に先ずカバーガラス４の中央稜線４ｂが接触し、その後、傾斜面４ｃに透明樹脂８が表面張力とによって密着し、密着後には該透明樹脂８がカバーガラス４からの押圧力と当該透明樹脂８の表面張力とによって押し潰されつつ押し拡げられるように変形していく。　
　このため、透明樹脂８中に残存していいた気泡８ａは、カバーガラス４の端部４ｅに向かって移動されて非透過領域８ｂ内に集められ、透明樹脂８が硬化することによって、カバーガラス４が撮像素子３の受光面３ｂ上に一体固定され、気泡８ａは受光面３ｂ前面から排除されて固体層５の固定層外方部５ｂ内に収容される。
　この結果、カバーガラス４を撮像素子３に固設する作業手順を変更することなく、撮像素子３の受光面３ｂとカバーガラス４との間に位置する固定層５から気泡８ａを排除した良好な光学特性を有する固体撮像装置１を得ることができる。
　なお、上述した実施形態において、カバーガラス４の固定層側面４ａの凸面形状を中央稜線４ｂと一対の傾斜面４ｃとを設けてＶ字形状の凸面を構成している。しかし、カバーガラス４の固定層側面４ａの凸面形状は、図２Ａ、図２Ｂに示した構成に限定されるものでは無く、例えば、図４Ａ、４Ｂに示す凸曲面形状、および、図５Ａ、５Ｂに示す四角錐凸面形状等であってもよい。
　図４Ａ、図４Ｂに示すようにカバーガラス４Ａは、半径ｒの凸曲面４ｆを有している。符号４ｇは頂点部であって、頂点部４ｇは図４Ｂに示すように撮像素子３の一面３ａに対して平行線である。頂点部４ｇは固定層側面４ａの最先端位置になっている。　
　この構成によれば、カバーガラス４Ａの凸曲面４ｆの頂点部４ｇが透明樹脂８に接触後、該透明樹脂８がカバーガラス４Ａからの押圧力と当該透明樹脂８の表面張力とによって凸曲面４ｆに沿って密着しながら押し拡げられて上述と同様の作用及び効果を得られる。　
　この結果、カバーガラス４Ａを撮像素子３に固設する作業手順を変更することなく、撮像素子３の受光面３ｂとカバーガラス４Ａとの間に位置する固定層５から気泡８ａを排除して良好な光学特性を有する固体撮像装置を得ることができる。
　図５Ａ、図５Ｂに示すようにカバーガラス４Ｂは、先端側の形状が四角錐形状であってもよく、４つの傾斜面４ｈと、頂点４ｉと、を有している。
　この構成によれば、カバーガラス４Ｂの四角錐の頂点４ｉが透明樹脂８に接触後、該透明樹脂８がカバーガラス４の押圧力と当該透明樹脂８の表面張力とによって４つの傾斜面４ｈに沿って密着しながら押し拡げられて上述と同様の作用及び効果を得られる。　
　この結果、カバーガラス４Ｂを撮像素子３に固設する作業手順を変更することなく、撮像素子３の受光面３ｂとカバーガラス４Ｂとの間に位置する固定層５から気泡８ａを排除して良好な光学特性を有する固体撮像装置を得ることができる。
　なお、上述した実施形態において、カバーガラスの先端側の形状を四角錐形状としている。しかし、先端側の形状は、四角錐に限定されるものでは無く、三角錐形状、あるいは、四角錐より多い面を有する多角錐形状、あるいは、半球形状等であってもよい。また、角錐形状の先端を半球状に丸める、あるいは、先端に斜面を設ける、あるいは、平面を設けるようにしてもよい。
　上述した実施形態においては、カバーガラス４の中央稜線４ｂ、頂点部４ｇ、頂点４ｉを受光面３ｂの中央に配置する構成としている。しかし、図６に示すようにカバーガラス４Ｊの稜線４ｋを受光面３ｂの外側に位置ずれした予め定めた位置に設定して固体撮像装置１Ａを構成するようにしてもよい。固体撮像装置１Ａは、例えば、内視鏡の挿入部先端部に内蔵されるものであり、複数の接点を片側に設けて小型化を図ってある。
　カバーガラス４Ｊは、稜線４ｋを挟んで一方側に設ける第１傾斜面４ｍの傾斜角を予め定めた角度θとし、他方側に設ける第２傾斜面４ｎの傾斜角を予め定めた角度θ１としている。第１傾斜面４ｍは、受光面３ｂ上に位置している。その他の構成は上述した実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
　この構成によれば、カバーガラス４Ｊを撮像素子３に固設する作業手順を変更することなく、撮像素子３の受光面３ｂとカバーガラス４Ｊとの間に位置する固定層５から気泡８ａを排除して良好な光学特性を有する固体撮像装置１Ａを得ることができる。　
　上述した実施形態においてカバーガラス４、４Ａ、４Ｂ、４Ｊの固定層側面４ａを凸面としている。しかし、カバーガラスの固定層側面は、凸面に限定されるものでは無く、図７Ａ－図７Ｃに示すように固定層側面４ａを凹面で構成するようにしてもよい。　
　図７Ａ、図７Ｂに示すように本実施形態の固体撮像装置１Ｂのカバーガラス４Ｐの固定層側面４ｑは、中間部に凹面であるＶ字状窪みを有する。固定層側面４ｑは、斜面交差線（交差線と略記する）４ｒと、交差線４ｒを挟んで設けられた該交差線４ｒを一辺とした傾斜面４ｓと、によって構成されている。　
　本実施形態における交差線４ｒは、図７Ｃに示すように撮像素子３の一面３ａに対して角度θ２で傾斜している。角度θ２は、気泡８ａを移動させることを考慮して設定してある。
　交差線４ｒが傾斜していることによって、傾斜面４ｓの傾斜角度は、一端４ｔ側と、中間部と、他端４ｕ側と、でそれぞれ異なっている。図７Ａに示すように一端側４ｔの傾斜面４ｓを構成する傾斜角θ３が、他端側４ｕの傾斜面４ｓを構成する傾斜角θ４より小さくなっている。　
　傾斜角θ３、θ４は、傾斜面４ｓが塗布した透明樹脂に接触したとき、交差線４ｒ付近に空気溜まりができることを防止する予め定めた角度に設定してある。
　なお、カバーガラス４Ｐの固定層側面４ｑとは反対面である入射側面４ｄは、上述した実施形態と同様に撮像素子３の一面３ａに対して平行な平面である。
　したがって、本実施形態において、固定層５の厚みは、図７Ａで示すように中央部分の厚みが端部の厚みに比べて大きい。また、図７Ｃで示すように左側端部の厚みが右側端部の厚みに比べて大きい。
　そして、本実施形態においては、カバーカラス４Ｐを半球形状に盛り上がった透明樹脂８の頂上付近に接触させた際、交差線４ｒが透明樹脂８に接触すること無く、両傾斜面４ｓが透明樹脂８に接触することを防止するように傾斜面４ｓの前記右端部４ｒ１側の角度をθ４に設定してある。
　その他の構成は上述した実施形態と同様で有り、同部材には同符号を付して説明を省略している。　
　ここで、図８Ａ－図８Ｈを参照して凹面を有するカバーガラス４Ｐを撮像素子３の一面３ａ上に固定する作業手順を簡単に説明する。　
　撮像素子３の一面３ａ上の予め定めた位置にカバーガラス４Ｐを固定するに当たって、作業者は、所定の量の透明樹脂８を塗布する。このとき、本実施形態において、透明樹脂８は、図８Ａに示すように正面から見て受光面３ｂの中央部であって、図８Ｂに示すように側方から見て受光面３ｂの中央部より正面の反対面である背面側に塗布する。
　次に、作業者は、図８Ｃ、図８Ｄに示すようにカバーガラス４Ｐの交差線４ｒ及び傾斜面４ｓを半球形状の透明樹脂８に近づけていく。　
　すると、図８Ｅに示すように正面から見たとき、透明樹脂８は、カバーガラス４Ｐの交差線４ｒを挟んで両側の傾斜面４ｓの一部に略均等に接触する。一方、図８Ｆに示すように側方から見たとき、透明樹脂８は、カバーガラス４Ｐの背面側の交差線４ｒ及び傾斜面４ｓに接触する。
　その後、透明樹脂８は、吸引チャック９の移動に伴って、変形されていく。つまり、図８Ｇに示すように正面から見たとき、透明樹脂８は、カバーガラス４Ｐの両側の傾斜面４ｓに沿ってそれぞれの端部４ｅ側に向かって押し拡げられていく。一方、図８Ｇに示すように側方から見たとき、透明樹脂８は、カバーガラス４Ｐの交差線４ｒに沿って、背面側の端部４ｅ及び正面側の端部４ｅに向かって押し拡げられていく。透明樹脂８の一部は、背面側の端部４ｅからはみ出されていく。
　そして、カバーガラス４Ｐが所定位置、すなわち、一対の傾斜面４ｓの端部４ｅが撮像素子３の一面３ａに当接配置されたとき、透明樹脂８は、各端部４ｅからはみ出された状態になる。このとき、透明樹脂８中に残存する気泡（不図示）の一部は、透明樹脂８の移動に伴って、傾斜面４ｓの端部４ｅに向かって移動され、気泡（不図示）の残りの一部は交差線４ｒにそって背面側の端部４ｅに向かって移動され、気泡（不図示）の残りは交差線４ｒにそって正面側の端部４ｅに向かって移動されて、非透過領域（不図示）内に集められる。
　上述したように透明樹脂８が硬化されて固定層５に変化することによって、カバーガラス４Ｐと撮像素子３とが一体に固定される。気泡８ａは、図７Ａ、図７Ｃに示されているように受光面３ｂの外方である非透過領域に位置する固定層外方部５ｂ内に収容された状態になる。
　このように、カバーガラス４Ｐの固定層側面４ｑに角度θ２で傾斜した交差線４ｒと、交差線４ｒを挟んで設けられる傾斜面４ｓとを有する扁平なＶ字形状の凹面を設けることによっても作業手順を変更することなく、撮像素子３の受光面３ｂとカバーガラス４Ｐとの間に位置する固定層５から気泡８ａを排除して良好な光学特性を有する固体撮像装置１Ｂを得ることができる。
　また、本実施形態においては、一対の傾斜面４ｓの端部４ｅを撮像素子３の一面３ａに当接配置した状態で流動性を有する透明樹脂８を硬化させることができるので、作業性の向上、および、安定した品質を実現できる。
　なお、上述した実施形態において、カバーガラス４Ｐの固定層側面４ｑの凹面を扁平なＶ字状窪みとしている。しかし、カバーガラス４Ｐの固定層側面４ｑに形成される凹面は、Ｖ字状窪みに限定されるものでは無く、該凹面を曲面を有する略Ｕ字形状なＵ字状窪みで構成するようにしてもよい。この構成においては、正面側のＵ字状窪みの底と背面側のＵ字状窪みの底とを結ぶ窪み底線が予め定めた角度で傾斜している。
　尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

Claims (9)

  1. 　基板に実装される、直方体形状で一面に受光面を有する固体撮像素子と、
    　前記固体撮像素子の受光面の前面に設けられる透明部材と、
    　前記透明部材と前記固体撮像素子の受光面との間に設けられ、該透明部材を該固体撮像素子に一体に固定する厚み寸法が不均一な透明樹脂で形成される固定層と、
    　を具備することを特徴とする固体撮像装置。
  2. 　前記固定層との界面になる前記透明部材の固定層側面は、中途部が突出した凸面であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 　前記固定層との界面になる前記透明部材の固定層側面は、中途部が窪んだ凹面であることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
  4. 　前記凸面は、峰となる稜線と、該稜線を一辺とする２つの傾斜面と、を有することを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
  5. 　前記凸面は、複数の傾斜面を有する角錐形状部であることを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
  6. 　前記凸面は、半球形状部を有することを特徴とする請求項２または請求項５に記載の固体撮像装置。
  7. 　前記角錐形状部の先端に斜面、あるいは、平面を有することを特徴とする請求項５に記載の固体撮像装置。
  8. 　前記凹面は、２つの傾斜面を有するＶ字状窪みであって、２つの傾斜面が交差する交差線は予め定めた角度で傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
  9. 　前記凹面は、曲面を有するＵ字形窪みであって、窪み底線は予め定めた角度で傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
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