JP2003163339A

JP2003163339A - 撮像素子収納用パッケージ

Info

Publication number: JP2003163339A
Application number: JP2001360479A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakao; 貴博中尾
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】外部からの機械的衝撃や熱的衝撃に対して気
密封止の信頼性が高く、かつ外界の環境に影響を受けず
に安定した光学特性が得られる、光学ローパスフィルタ
および赤外線カットフィルタの機能を有する撮像素子収
納用パッケージを提供する。【解決手段】上面に撮像素子４が搭載される凹部１ａ
を有する絶縁基体１と、この絶縁基体１の上面に凹部１
ａを覆うように封止材３を介して接合される透光性蓋体
２とから成り、この透光性蓋体２は、ホウ珪酸ガラスか
ら成る厚みが0.1〜1.5ｍｍの板材２ａと、この板材２ａ
の上面に屈折率が1.4〜1.6で波長領域500〜800ｎｍにお
ける光透過率が95％以上である光学用接着剤７を介して
接着した、複屈折板Ｘから成るローパスフィルタ２ｂと
で形成されている撮像素子収納用パッケージ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部からの機械的
衝撃あるいは水分の浸入から半導体素子を保護するため
の撮像素子収納用パッケージに関し、特にＣＣＤ・ＣＭ
ＯＳイメージセンサ等のカラー撮像素子を搭載する撮像
素子収納用パッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子を
含むカメラの軽薄短小化が急激に進展し、これに伴って
搭載される撮像素子収納用パッケージをはじめとする光
学機能部品も軽薄短小化あるいは部品削減が進んでい
る。

【０００３】このような光学機能部品は、一般に画像を
集光し撮像素子に導くためのガラス材やプラスチック材
から成るレンズと、画像のモアレを防ぐための複屈折板
から成る光学ローパスフィルタと、赤みがかる色調を補
正するための金属錯体を含有する赤外線カットフィルタ
ガラスと、ホウ珪酸ガラスから成る透光性蓋体および半
導体素子を搭載する凹部を有する絶縁基体から成る撮像
素子収納用パッケージとから構成されている。

【０００４】しかしながら、このような光学機能部品構
成では、個々の特性を得るための部材厚みの制約から薄
型化が困難であり、結果としてカメラ本体を小型化でき
ないという問題点を有していた。

【０００５】このような問題点を解決するために、特開
2000−114502号公報には、光学ローパスフィルタ機能を
有する複屈折板を撮像素子収納用パッケージの透光性蓋
体として使用し、さらにこの透光性蓋体に誘電体多層膜
を被着させることにより赤外線遮蔽機能を付加して、赤
外線カットフィルタガラスを削除することが提案されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複屈折
板として一般的に用いられている水晶やサファイア・ニ
オブ酸リチウムは、従来撮像素子収納用パッケージの透
光性蓋体として用いられていたホウ珪酸ガラスと比較し
て、熱膨張に異方性を有しており、さらに材料強度が非
常に弱く脆いため、熱硬化性樹脂を介して複屈折板を撮
像素子収納用パッケージの絶縁基体に直接接合した場
合、外部からの機械的衝撃や熱的衝撃を受けた際に絶縁
基体と複屈折板との接合部に集中する応力により複屈折
板が容易に割れてしまい、パッケージの気密封止が破れ
てしまうという問題点を有していた。

【０００７】他方、デバイスの高画素化に併せて画素サ
イズの小型化および画素ピッチの狭小化から複屈折幅も
小さくなり、結果として複屈折板の厚みが薄くなり、よ
り複屈折板の強度が低下するという問題点を有してい
た。

【０００８】また、複屈折板と絶縁基体とを接合する際
に加熱をせずに紫外線硬化樹脂により接合した場合、接
合は可能なもののその後に温度サイクル試験・熱衝撃試
験等を行なった場合、熱ストレスにより複屈折板が容易
に破壊され、かつ、紫外線硬化樹脂は透湿量が多いた
め、水分の浸入により撮像素子が劣化してしまうという
問題点を有していた。

【０００９】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
案出されたものであり、その目的は外部からの機械的衝
撃や熱的衝撃に対して気密封止の信頼性が高く、かつ外
界の環境に影響を受けずに安定した光学特性が得られ
る、光学ローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ
の機能を有する撮像素子収納用パッケージを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像素子収納用
パッケージは、上面に撮像素子が搭載される凹部を有す
る絶縁基体と、この絶縁基体の上面に凹部を覆うように
封止材を介して接合される透光性蓋体とから成り、この
透光性蓋体は、ホウ珪酸ガラスから成る厚みが0.1〜1.5
ｍｍの板材と、この板材の上面に屈折率が1.4〜1.6で波
長領域500〜800ｎｍにおける光透過率が95％以上である
光学用接着剤を介して接着した、少なくとも１枚の複屈
折板から成るローパスフィルタとで形成されていること
を特徴とするものである。

【００１１】また、本発明の撮像素子収納用パッケージ
は、上記構成において、透光性蓋体の複屈折板の主面に
赤外線カットガラスまたは赤外線カット機能を有する光
学多層膜が被着されていることを特徴とするものであ
る。

【００１２】さらに、本発明の撮像素子収納用パッケー
ジは、上記構成において、封止材がエポキシ樹脂を主成
分とする熱硬化性樹脂に有機材料粉末を含有させて成る
とともに弾性率が0.1〜３ＧＰａであることを特徴とす
るものである。

【００１３】本発明の撮像素子収納用パッケージによれ
ば、透光性蓋体をホウ珪酸ガラスから成る厚みが0.1〜
1.5ｍｍの板材と、この板材の上面に屈折率が1.4〜1.6
で波長領域500〜800ｎｍにおける光透過率が95％以上で
ある光学用接着剤を介して接着した、複屈折板から成る
ローパスフィルタとで形成したことから、撮像素子収納
用パッケージが外部からの機械的衝撃や熱的衝撃を受け
た際の絶縁基体と透光性蓋体との接合部に集中する応力
を、ホウ珪酸ガラスから成る板材が透光性蓋体全体に良
好に分散し、複屈折板から成るローパスフィルタに大き
な応力が集中して複屈折板から成るローパスフィルタが
容易に破壊されることはなく、その結果、気密封止の良
好な光学ローパスフィルタ機能を有するパッケージとす
ることができる。また、ホウ珪酸ガラスと複屈折板から
成るローパスフィルタとを、屈折率が1.4〜1.6で波長領
域500〜800ｎｍにおける光透過率が95％以上の光学用接
着剤を用いて接着したことから、入射光の反射または吸
収による光量の減衰の少ない、光透過性の良好な光学ロ
ーパスフィルタ機能を有するパッケージとすることがで
きる。

【００１４】また、本発明の撮像素子収納用パッケージ
によれば、上記構成において、透光性蓋体の複屈折板の
主面に赤外線カットガラスまたは赤外線カット機能を有
する光学多層膜を被着したことから、撮像素子収納用パ
ッケージを入射光の赤外線カット機能を有するものとす
ることができ、その結果、光学機能部品の赤外線カット
ガラスを削除することができる。

【００１５】さらに、本発明の撮像素子収納用パッケー
ジによれば、上記構成において、封止材をエポキシ樹脂
を主成分とする熱硬化性樹脂に有機材料粉末を含有させ
てその弾性率を0.1〜３ＧＰａとしたことから、熱硬化
性樹脂が硬化する際の応力によって透光性蓋体が破壊さ
れることはなく、気密信頼性の優れた撮像素子収納用パ
ッケージとすることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の撮像素子収納用パ
ッケージを添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の
一例を示す断面図であり、この図において、１は絶縁基
体、２は透光性蓋体、３は封止材、４は撮像素子、５は
配線導体であり、主に絶縁基体１と透光性蓋体２と封止
材３とで本発明の撮像素子収納用パッケージが構成され
る。

【００１７】絶縁基体１は、その上面に撮像素子４を搭
載するための凹部１ａが設けてあり、この凹部１ａの底
面には撮像素子４がガラス・樹脂・ろう材等から成る接
着剤を介して接着固定される。

【００１８】このような絶縁基体１は、酸化アルミニウ
ム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼
結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等の無機絶
縁材料あるいは、エポキシ樹脂・フェノール樹脂・液晶
ポリマー・ポリフェニレンサルファイド等の有機絶縁材
料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成
る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マ
グネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機
バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿物
を作り、この泥漿物を従来周知のドクターブレード法や
カレンダーロール法等のシート成形法を採用しシート状
にしてセラミックグリーンシート（セラミック生シー
ト）を得、しかる後、それらセラミックグリーンシート
に適当な打抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層
し、約1600℃の高温で焼成することによって製作され
る。あるいは、エポキシ樹脂からなる場合であれば、一
般的にシリカ粉末を充填した樹脂コンパウンドを射出成
形機により約180℃の温度で任意の金型形状に成形し硬
化させることによって製作される。なお、絶縁基体１の
大きさは、撮像素子４としては対角線の長さが２インチ
（inch）以下のものが使用されるため、縦・横の長さが
50ｍｍ以下である。

【００１９】また、絶縁基体１には、凹部１ａの底面か
ら下面にかけて複数の配線導体５が被着形成されてい
る。そして、この配線導体５の凹部１ａの底面に位置す
る部位には撮像素子４の各電極がボンディングワイヤ６
を介して電気的に接続され、また、下面に導出する部位
を外部電気回路の配線導体（図示せず）に半田等の接続
部材を介して電気的に接続することにより、撮像素子４
の各電極が外部電気回路の配線導体と電気的に接続され
ることとなる。

【００２０】配線導体５は、撮像素子４の各電極を外部
電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、
例えば絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る
場合であれば、タングステン・モリブデン・マンガン等
の高融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を
添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン
印刷法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミ
ックグリーンシートにあらかじめ印刷塗布しておき、こ
れをセラミックグリーンシートと同時に焼成することに
よって絶縁基体１の凹部１ａの底面から下面にかけて所
定パターンに被着形成される。

【００２１】また、絶縁基体１の上面には、透光性蓋体
２が封止材３を介して接合されている。透光性蓋体２
は、ホウ珪酸ガラスから成る厚みが0.1〜1.5ｍｍの板材
２ａと、この板材２ａの上面に屈折率が1.4〜1.6で波長
領域500〜800ｎｍにおける光透過率が95％以上である光
学用接着剤７を介して接着した、複屈折板Ｘから成るロ
ーパスフィルタ２ｂとで形成されている。そして、本発
明においてはこのことが重要である。

【００２２】本発明の撮像素子収納用パッケージによれ
ば、透光性蓋体２をホウ珪酸ガラスから成る厚みが0.1
〜1.5ｍｍの板材２ａと、この板材２ａの上面に屈折率
が1.4〜1.6で波長領域500〜800ｎｍにおける光透過率が
95％以上である光学用接着剤７を介して接着した、複屈
折板Ｘから成るローパスフィルタ２ｂとで形成したこと
から、撮像素子収納用パッケージが外部からの機械的衝
撃や熱的衝撃を受けた際の絶縁基体１と透光性蓋体２と
の接合部に集中する応力を、ホウ珪酸ガラスから成る板
材２ａが透光性蓋体２全体に良好に分散し、複屈折板Ｘ
から成るローパスフィルタ２ｂに大きな応力が集中して
複屈折板Ｘから成るローパスフィルタ２ｂが容易に破壊
されることはなく、その結果、気密封止の良好な光学ロ
ーパスフィルタ機能を有するパッケージとすることがで
きる。

【００２３】また、ホウ珪酸ガラス２ａと複屈折板Ｘか
ら成るローパスフィルタ２ｂとを、屈折率が1.4〜1.6で
波長領域500〜800ｎｍにおける光透過率が95％以上の光
学用接着剤７を用いて接着したことから、入射光の反射
または吸収による光量の減衰の少ない、光透過性の良好
な光学ローパスフィルタ機能を有するパッケージとする
ことができる。

【００２４】なお、このような複屈折板Ｘとしては、水
晶やサファイア・ニオブ酸リチウム等の一般的に複屈折
板Ｘとして使用される材料が用いられる。

【００２５】また、ホウ珪酸ガラスから成る板材２ａの
厚みが0.1ｍｍ未満の場合、封止材３を用いて透光性蓋
体２と絶縁性基体１とを接合する際に受ける応力に対す
る透光性蓋体２の強度が不足し透光性蓋体２に破壊が生
じ易くなる傾向があり、1.5ｍｍを超えると入射光の透
過率が低下し画質が劣化し易くなる傾向がある。従っ
て、ホウ珪酸ガラスから成る板材２ａの厚みは0.1〜1.5
ｍｍの範囲が好ましい。さらに、光学用接着剤７の屈折
率が1.4未満の場合、入射光が光学用接着剤７とホウ珪
酸ガラスから成る板材２ａの界面で反射して光の透過量
が減少する傾向があり、1.6を超えると入射光が複屈折
板Ｘから成るローパスフィルタ２ｂと光学用接着剤７と
の界面で反射して光の透過量が減少する傾向がある。従
って、光学用接着剤７の屈折率を1.4〜1.6の範囲とする
ことが好ましい。また、光学用接着剤７の波長領域500
〜800ｎｍにおける光透過率が95％未満であると、撮像
素子４が十分な画像信号を得ることができなくなり、画
質が劣化してしまう傾向がある。従って、光学用接着剤
７の波長領域500〜800ｎｍにおける光透過率を95％以上
とすることが好ましい。

【００２６】なお、光学用接着剤７は、その厚みを１〜
30μｍとすることが好ましい。光学用接着剤７の厚みが
１μｍ未満の場合、パッケージに外部から機械的衝撃や
熱的衝撃が印加された場合、光学用接着剤７が機械的衝
撃や複屈折板Ｘから成るローパスフィルタ２ｂとホウ珪
酸ガラスから成る板材２ａとの間の熱膨張係数差を緩和
することが困難となり、複屈折板Ｘから成るローパスフ
ィルタ２ｂが破壊されてしまう危険性があり、また、30
μｍを超えると光学用接着剤７により撮像素子４への光
の入射が阻害され、画質が低下してしまう傾向がある。
したがって、光学用接着剤７の厚みは、１〜30μｍの範
囲とすることが好ましい。

【００２７】また、ホウ珪酸ガラスから成る板材２ａと
複屈折板Ｘから成るローパスフィルタ２ｂとの接着は、
光学用接着剤７を両者の間の全面に塗布あるいは印刷
し、しかる後、両者を貼り合わせるとともに光学用接着
剤７を硬化することにより行なわれる。

【００２８】さらに、複屈折板Ｘは、その厚みが0.05〜
１ｍｍ程度であり、0.05ｍｍ未満であると複屈折板Ｘを
研磨加工する際に割れ易くなる傾向があり、他方、１ｍ
ｍを超えるとその厚みが不要に厚いものとなり、撮像素
子収納用パッケージを薄型化することが困難となる傾向
がある。したがって、複屈折板Ｘの厚みは0.05〜１ｍｍ
の範囲が好ましい。

【００２９】なお、複屈折板Ｘから成るローパスフィル
タ２ｂは、１枚の複屈折板Ｘ、または複数枚の複屈折板
Ｘから構成されており、枚数を多くすると薄型化が困難
になること、および光学ローパスフィルタの機能の大幅
な改善が期待し難いことにより、複屈折板Ｘの枚数とし
ては１〜５枚が好ましい。また、複屈折板Ｘは、その結
晶軸に対する切断方向により複屈折板や位相板として用
いられるが、透光性蓋体２の光学特性を考慮して適宜複
屈折板と位相板を組み合わせて用いればよい。さらに、
複屈折板Ｘを複数枚貼り合わせる場合、上述した光学用
接着剤７を使用するとともに、その厚みを１〜30μｍと
して貼り合わせればよい。

【００３０】また、本発明の撮像素子収納用パッケージ
においては、透光性蓋体２の複屈折板Ｘの主面に赤外線
カットガラス９または赤外線カット機能を有する光学多
層膜８を被着することが好ましい。透光性蓋体２の複屈
折板Ｘの主面に赤外線カットガラス９または赤外線カッ
ト機能を有する光学多層膜８を被着することにより、撮
像素子収納用パッケージを入射光の赤外線カット機能を
有するものとすることができ、その結果、光学機能部品
の赤外線カットガラスを削除することができ、光学機能
部品を薄型化することができる。

【００３１】なお、これらの赤外線カットガラス９およ
び光学多層膜８は、複屈折板Ｘのいずれか１枚のホウ珪
酸ガラスから成る板材２ａ側の主面に形成することによ
り、赤外線カットガラス９および光学多層膜８を複屈折
板Ｘ間、あるいはホウ珪酸ガラスから成る板材２ａと複
屈折板Ｘとの間に挟みこむこととなり、水分の吸収によ
り光学特性が変化し易い赤外線カットガラス９および光
学多層膜８を空気中の水分から保護することが可能とな
り、安定した赤外線カット機能を有する撮像素子収納用
パッケージとすることができる。また、赤外線カットガ
ラス９および光学多層膜８を透光性蓋体２の最も外側に
位置する複屈折板Ｘのホウ珪酸ガラスから成る板材２ａ
側の面に形成して撮像素子４から遠ざけることにより、
赤外線カットガラス９および光学多層膜８の形成時に欠
陥が発生した場合においても、欠陥の影響を撮像素子４
のイメージ認識に与え難い赤外線カット機能を有する撮
像素子収納用パッケージとすることができる。

【００３２】なお、図１では、赤外線カットガラス９ま
たは光学多層膜８をホウ珪酸ガラスから成る板材２ａ側
の全面に被着形成した例を示しているが、赤外線カット
ガラス９または光学多層膜８をホウ珪酸ガラスから成る
板材２ａ側の撮像素子４の受光領域（凹部１ａの開口に
対応する領域）のみに被着形成してもよい。

【００３３】次に、図２を用いて、複屈折板Ｘに光学多
層膜８を被着した場合の実施例を説明する。図２は、複
屈折板Ｘの主面に赤外線カット機能を有する光学多層膜
８を被着した場合の実施の形態の一例を示す要部拡大断
面図であり、光学多層膜８は高屈折率薄膜層８ｂと低屈
折率薄膜層８ａとから構成されている。

【００３４】この場合、高屈折率薄膜層８ｂの屈折率と
低屈折率薄膜層８ａの屈折率との差を0.1以上とするこ
とにより、高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａと
の界面での赤外線の反射量が少なくなる、すなわち赤外
線カット効果が小さくなることはなく、その結果、良好
な赤外線カット機能を有する撮像素子収納用パッケージ
とすることができる。高屈折率薄膜層８ｂの屈折率と低
屈折率薄膜層８ａの屈折率との差が0.1未満であると、
高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａとの界面での
赤外線の反射量が極端に少なくなり、良好な赤外線カッ
ト機能を得ることが困難となる傾向がある。したがっ
て、高屈折率薄膜層８ｂの屈折率と低屈折率薄膜層８ａ
の屈折率との差を0.1以上とすることが、さらに好適に
は0.5以上とすることが好ましい。

【００３５】このような高屈折率薄膜層８ｂおよび低屈
折率薄膜層８ａは、両者の屈折率の差を0.1以上として
良好な赤外線カット機能を得るとともに光学多層膜８の
厚みを薄くするという観点からは、それぞれの屈折率を
1.7以上および1.6以下とすることが好ましい。これは、
光学的膜厚（λ／４：λは設計波長）が薄膜層を構成す
る材料の屈折率（ｎ）と形状膜厚（ｄ）との積（ｎ×
ｄ）で表わされることから、高い周波数領域の赤外線を
遮断する場合には屈折率（ｎ）の大きな材料を用いるこ
とにより高屈折率薄膜層８ｂを薄くすることができ、ま
た、低屈折率薄膜層８ａの屈折率を1.6以下とすること
により、高屈折率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａの屈
折率の差を十分なものとし良好な赤外線カット機能を得
ることができるからである。

【００３６】このような屈折率が1.7以上の絶縁材料と
しては、Ｔａ₂０₅やＴｉＯ₂・Ｎｂ₂０₅・Ｌａ₂Ｏ₃・Ｚ
ｒＯ₂・Ｙ₂Ｏ₃等が用いられ、屈折率が1.6以下の絶縁材
料としては、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃・ＬａＦ₃・ＭｇＦ₂・
Ｎａ₃ＡｌＦ₆等が用いられる。また、高屈折率薄膜層８
ｂはその屈折率の範囲が通常は1.7〜3.0、低屈折率薄膜
層８ａはその屈折率の範囲が通常は1.2〜1.6であり、こ
れらを形成する絶縁材料は薄膜層の硬さ等の特性や形成
し易さ・価格等を考慮して選択される。

【００３７】このような低屈折率薄膜層８ａおよび高屈
折率薄膜層８ｂから成る光学多層膜８は、ＣＶＤ法やス
パッタ法・真空蒸着法等により成形され、例えば真空蒸
着法により成形する場合、ＳｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃・ＭｇＦ₂
等の屈折率が1.6以下の絶縁材料と、Ｔａ₂０₅やＴｉＯ₂
・Ｎｂ₂０₅等の屈折率が1.7以上の絶縁材料とをそれぞ
れ真空蒸着装置内に設置した坩堝に入れ、そして真空蒸
着装置内を１×10^-6Ｐａ程度の真空度で250〜300℃の温
度に設定した後、複屈折板Ｘの一方の主面の全面あるい
はマスキングをして撮像素子４の受光領域となる領域
に、まず低屈折率薄膜層８ａを被着し、その後、高屈折
率薄膜層８ｂと低屈折率薄膜層８ａとを順次交互に合計
10〜100層被着することにより形成される。

【００３８】また、低屈折率薄膜層８ａや高屈折率薄膜
層８ｂのそれぞれの厚みは、遮断しようとする赤外線波
長λ（ｎｍ）の0.1λ〜0.5λの厚みとすることが好まし
い。低屈折率薄膜層８ａや高屈折率薄膜層８ｂの厚みが
0.1λ未満、あるいは、0.5λと超えると、屈折率（ｎ）
と形状膜厚（ｄ）との積（ｎ×ｄ）がλ／４で算出され
る光学的膜厚と大きく異なって反射・屈折の光学的特性
の関係が崩れてしまい、特定波長を遮断・透過するコン
トロールができなくなってしまう傾向がある。したがっ
て、低屈折率薄膜層８ａや高屈折率薄膜層８ｂの層の厚
みは、遮断しようとする赤外線波長λ（ｎｍ）の0.1λ
〜0.5λの範囲の厚みとすることが好ましい。

【００３９】また、低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率
薄膜層８ｂの積層数が10層未満であると、赤外線領域の
波長を良好に遮断することが困難となる傾向があり、10
0層を超えると光学多層膜８を真空蒸着後に透光性蓋体
２を室温に冷却する際の光学多層膜８の熱収縮が大きな
ものとなり、複屈折板Ｘが割れ易くなる傾向がある。し
たがって、低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率薄膜層８
ｂの積層数は10〜100層の範囲が好ましく、赤外線領域
の波長をより良好に遮断する、および、室温に冷却する
際の光学多層膜８の熱収縮を小さくして複屈折板Ｘが割
れ難くするという観点からは、30〜45層の範囲が好まし
い。

【００４０】さらに、本発明の撮像素子収納用パッケー
ジにおいては、低屈折率薄膜層８ａを二酸化珪素で高屈
折率薄膜層８ｂを二酸化チタンで形成することが好まし
い。

【００４１】二酸化チタンおよび二酸化珪素の蒸着粒子
は、これらの粒径が薄膜層８ａ・８ｂの形成に用いられ
る他の絶縁材料の蒸着粒子に比較して微細であるととも
に硬いことから、低屈折率薄膜層８ａおよび高屈折率薄
膜層８ｂの膜厚を精度良くコントロールすることができ
るとともにニオブ酸リチウム板Ｘの取り扱いの際に傷つ
き難く、その結果、特定波長光の透過・反射を良好にコ
ントロールできる赤外線カットフィルタの機能を有する
撮像素子収納用パッケージとすることができる。

【００４２】次に、絶縁基体１と透光性蓋体２とを接合
する封止材３は、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性
樹脂に有機材料粉末を含有させてその弾性率を0.1〜３
ＧＰａの値とすることが重要である。

【００４３】本発明の撮像素子収納用パッケージによれ
ば、透光性蓋体２と絶縁基体１とを接合する封止材３
を、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂に有機材
料粉末を含有させて0.1〜３ＧＰａの弾性率としたこと
から、封止材３が硬化する際の応力によって複屈折板Ｘ
が破壊されることはなく、気密信頼性の優れた撮像素子
収納用パッケージとすることができる。また、封止材３
がエポキシ樹脂を主成分とすることから、熱硬化性エポ
キシ樹脂が緻密な３次元網目構造を有し絶縁基体１と透
光性蓋体２との接合を強固なものとすることができ、そ
の結果、気密信頼性のより高い撮像素子収納用パッケー
ジとすることができる。

【００４４】このような絶縁基体１と透光性蓋体２との
接合は、接合部に封止材３を塗布した透光性蓋体２を絶
縁基体１に重ねあわせた後、約110℃の温度で60〜90分
間加圧加熱することにより行われる。なお、接合の際の
残留応力を低減するという観点からは、110℃程度の低
温度での加熱が好ましいが、90〜250℃の温度で加熱し
てもよい。なお、封止材３は、絶縁基体１と透光性蓋体
２との接合時はもちろんのこと、その後の基板への２次
実装時に加えられる熱、さらには撮像素子４の作動時に
発生する熱によって生ずる部材間の応力を緩和して、透
光性蓋体２が破壊されるのを有効に防止する機能を有す
る。

【００４５】このような封止材３としては、例えば、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性
エポキシ樹脂・ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂・フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂・クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂・特殊ノボラック型エポキシ樹脂・フ
ェノール誘導体エポキシ樹脂・ビフェノール骨格型エポ
キシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系・アミン系
・リン系・ヒドラジン系・イミダゾールアダクト系・ア
ミンアダクト系・カチオン重合系・ジシアンジアミド系
等の硬化剤を添加したもので形成されている。なお、２
種類以上のエポキシ樹脂を混合して用いてもよい。

【００４６】また、封止材３に含有される有機材料粉末
としては、エポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂よ
りも弾性率が低いシリコンゴムやシリコンレジン・ＬＤ
ＰＥ・ＨＤＰＥ・ＰＭＭＡ・架橋ＰＭＭＡ・ポリスチレ
ン・架橋ポリスチレン・エチレン−アクリル共重合・ポ
リメタクリル酸エチル・ブチルアクリレート・ウレタン
等の軟質微粒子が好ましい。

【００４７】なお、封止材３は、その弾性率が0.1ＧＰ
ａ未満であると、機械的応力が透光性蓋体２に加わった
際に封止材３が歪み、所定の位置に透光性蓋体２を保持
することが困難となる傾向があり、また、弾性率が３Ｇ
Ｐａを超えると、撮像素子収納用パッケージに落下等の
大きな衝撃が加わった際に生じる応力あるいは撮像素子
４の発熱による熱応力を吸収することができず、透光性
蓋体２が絶縁基体１から外れてしまう、あるいは透光性
蓋体２が破壊しやすくなる傾向がある。従って、封止材
３は、その弾性率を0.1〜３ＧＰａの範囲とすることが
好ましい。

【００４８】また、封止材３は、その硬化後の厚みが１
〜50μｍの範囲であることが好ましく、１μｍ未満であ
ると応力緩和が有効に働かなくなる傾向があり、50μｍ
を超えると封止材３の透湿量が増加し、撮像素子４が水
分により劣化しやすくなる傾向がある。したがって、封
止材３は、硬化後の厚みが１〜50μｍの範囲であること
が好ましい。

【００４９】かくして本発明の撮像素子収納用パッケー
ジによれば、絶縁基体１の凹部１ａの底面に撮像素子４
をガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着
固定するとともに撮像素子４の各電極をボンディングワ
イヤ６を介して配線導体５に接続させ、しかる後、絶縁
基体１と透光性蓋体２とを封止材３を介して接続して、
絶縁基体１と透光性蓋体２とから成る容器の内部に撮像
素子４を気密に収容することによって最終製品としての
撮像装置が完成する。

【００５０】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であ
れば種々の変更は可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明の撮像素子収納用パッケージによ
れば、透光性蓋体をホウ珪酸ガラスから成る厚みが0.1
〜1.5ｍｍの板材と、この板材の上面に屈折率が1.4〜1.
6で波長領域500〜800ｎｍにおける光透過率が95％以上
である光学用接着剤を介して接着した、少なくとも１枚
の複屈折板から成るローパスフィルタとで形成したこと
から、撮像素子収納用パッケージが外部からの機械的衝
撃や熱的衝撃を受けた際の絶縁基体と透光性蓋体との接
合部に集中する応力を、ホウ珪酸ガラスから成る板材が
透光性蓋体全体に良好に分散し、複屈折板から成るロー
パスフィルタに大きな応力が集中して複屈折板から成る
ローパスフィルタが容易に破壊されることはなく、その
結果、気密封止の良好な光学ローパスフィルタ機能を有
するパッケージとすることができる。また、ホウ珪酸ガ
ラスと複屈折板から成るローパスフィルタとを、屈折率
が1.4〜1.6で波長領域500〜800ｎｍにおける光透過率が
95％以上の光学用接着剤を用いて接着したことから、入
射光の反射または吸収による光量の減衰の少ない、光透
過性の良好な光学ローパスフィルタ機能を有するパッケ
ージとすることができる。

【００５２】また、本発明の撮像素子収納用パッケージ
によれば、上記構成において、透光性蓋体の複屈折板の
主面に赤外線カットガラスまたは赤外線カット機能を有
する光学多層膜を被着したことから、撮像素子収納用パ
ッケージを入射光の赤外線カット機能を有するものとす
ることができ、その結果、光学機能部品の赤外線カット
ガラスを削除することができる。

【００５３】さらに、本発明の撮像素子収納用パッケー
ジによれば、上記構成において、封止材をエポキシ樹脂
を主成分とする熱硬化性樹脂に有機材料粉末を含有させ
てその弾性率を0.1〜３ＧＰａとしたことから、熱硬化
性樹脂が硬化する際の応力によって透光性蓋体が破壊さ
れることはなく、気密信頼性の優れた撮像素子収納用パ
ッケージとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形
態の一例を示す断面図である。

【図２】複屈折板Ｘの主面に赤外線カット機能を有する
光学多層膜８を被着した場合の実施の形態の一例を示す
要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・絶縁基体１ａ・・・・・・凹部２・・・・・・・透光性蓋体２ａ・・・・・・ホウ珪酸ガラスから成る板材２ｂ・・・・・・複屈折板Ｘから成るローパスフィルタ３・・・・・・・封止材４・・・・・・・撮像素子７・・・・・・・光学用接着剤８・・・・・・・光学多層膜８ａ・・・・・・低屈折率薄膜層８ｂ・・・・・・高屈折率薄膜層９・・・・・・・赤外線カットガラスＸ・・・・・・・複屈折板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上面に撮像素子が搭載される凹部を有す
る絶縁基体と、該絶縁基体の上面に前記凹部を覆うよう
に封止材を介して接合される透光性蓋体とから成り、該
透光性蓋体は、ホウ珪酸ガラスから成る厚みが０．１〜
１．５ｍｍの板材と、該板材の上面に屈折率が１．４〜
１．６で波長領域５００〜８００ｎｍにおける光透過率
が９５％以上である光学用接着剤を介して接着した、少
なくとも１枚の複屈折板から成るローパスフィルタとで
形成されていることを特徴とする撮像素子収納用パッケ
ージ。
【請求項２】前記透光性蓋体は、前記複屈折板の主面
に赤外線カットガラスまたは赤外線カット機能を有する
光学多層膜が被着されていることを特徴とする請求項１
記載の撮像素子収納用パッケージ。
【請求項３】前記封止材は、エポキシ樹脂を主成分と
する熱硬化性樹脂に有機材料粉末を含有させて成るとと
もに弾性率が０．１〜３ＧＰａであることを特徴とする
請求項１または請求項２のいずれかに記載の撮像素子収
納用パッケージ。