JP2003168793A - 固体撮像装置およびその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 立体プリント基板などの構造体の熱変形を抑
制し、固体撮像素子の接続を確実にするとともに、固体
撮像素子の接着品質の向上をはかる。また、装置全体と
しての小型化および製造工程の簡略化をはかる。 【解決手段】 透光性部材３をあらかじめ形成してお
き、構造体１の成型時に一体成型する。すなわち、絶縁
性樹脂で構成され、貫通開口部１Ｃを有する構造体１
と、構造体１の表面に形成された配線部５と、配線部５
に接続されると共に、貫通開口部１Ｃに装着された固体
撮像素子４と、固体撮像素子４から所定の間隔を隔てて
貫通開口部１Ｃを塞ぐように配設された透光性部材３と
を具備し、透光性部材３が、絶縁性樹脂よりも線膨張係
数の小さい材料からなる板状体で構成され、構造体１内
に周縁部が埋め込まれるように構造体１と一体成型され
てなることを特徴とする。
制し、固体撮像素子の接続を確実にするとともに、固体
撮像素子の接着品質の向上をはかる。また、装置全体と
しての小型化および製造工程の簡略化をはかる。 【解決手段】 透光性部材３をあらかじめ形成してお
き、構造体１の成型時に一体成型する。すなわち、絶縁
性樹脂で構成され、貫通開口部１Ｃを有する構造体１
と、構造体１の表面に形成された配線部５と、配線部５
に接続されると共に、貫通開口部１Ｃに装着された固体
撮像素子４と、固体撮像素子４から所定の間隔を隔てて
貫通開口部１Ｃを塞ぐように配設された透光性部材３と
を具備し、透光性部材３が、絶縁性樹脂よりも線膨張係
数の小さい材料からなる板状体で構成され、構造体１内
に周縁部が埋め込まれるように構造体１と一体成型され
てなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置およ
びその製造方法に係り、特に、監視カメラ、医療用カメ
ラ、車載用カメラなどの半導体撮像素子を用いて形成さ
れる小型の固体撮像装置およびその製造方法に関するも
のである。
びその製造方法に係り、特に、監視カメラ、医療用カメ
ラ、車載用カメラなどの半導体撮像素子を用いて形成さ
れる小型の固体撮像装置およびその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【０００３】近年、この種の撮像装置は、レンズなどの
光学系を介して入力される画像を電気信号として出力す
るものである。そしてこの撮像装置の小型化、高性能化
に伴い、カメラも小型化され、各方面で使用されてきて
おり、映像の入力装置としての市場を広げている。
光学系を介して入力される画像を電気信号として出力す
るものである。そしてこの撮像装置の小型化、高性能化
に伴い、カメラも小型化され、各方面で使用されてきて
おり、映像の入力装置としての市場を広げている。
【０００４】従来の半導体撮像素子を用いた撮像装置
は、レンズ、半導体撮像素子、その駆動回路および信号
処理回路などを搭載したＬＳＩ等の部品を夫々筐体ある
いは構造体に形成してこれらを組み合わせている。この
ような組み合わせによる実装構造は、従来、平板上のプ
リント基板上に各素子を搭載することによって形成され
ていた。
は、レンズ、半導体撮像素子、その駆動回路および信号
処理回路などを搭載したＬＳＩ等の部品を夫々筐体ある
いは構造体に形成してこれらを組み合わせている。この
ような組み合わせによる実装構造は、従来、平板上のプ
リント基板上に各素子を搭載することによって形成され
ていた。
【０００５】そこで、装置の更なる小型化をはかるため
に、本出願人は、図７および図８に示すように、実装部
材として、矩形台状の脚部１０１Ａとその上に形成され
た胴部１０１Ｂとからなり、この脚部１０１Ａと胴部１
０１Ｂとの境界部に開口部１０１Ｃを形成した、樹脂製
の立体プリント基板１０１を提案している（特開2001−
245186号）。そしてこの立体プリント基板１０１の、脚
部１０１Ａの裏面側にプリント配線パターン１２２を形
成するとともに、胴部１０１Ｂの内周には、レンズ１０
２が嵌めこまれて、その光軸１１７を中心にして、開口
部１０１Ｃの上側には光学フィルタ１０３、下側には半
導体撮像素子１０４およびチップ部品１０８が配置され
ている。そしてソルダペースト１１４でこの脚部１０１
Ａに配設された端子パターン１２２に接続することによ
り、携帯電話、パソコン等の各種機器のメイン基板１１
３にソルダペースト１１４を用いて接続されている。図
９はその要部説明図であるが、半導体撮像素子１０４は
表面に形成されたバンプ１０６を介して脚部１０１Ａに
形成された端子パターン１０５に接続され、封止樹脂１
０７で封止されることによって立体プリント基板１０１
との接続がなされている。同一部位には同一符号を付し
た。
に、本出願人は、図７および図８に示すように、実装部
材として、矩形台状の脚部１０１Ａとその上に形成され
た胴部１０１Ｂとからなり、この脚部１０１Ａと胴部１
０１Ｂとの境界部に開口部１０１Ｃを形成した、樹脂製
の立体プリント基板１０１を提案している（特開2001−
245186号）。そしてこの立体プリント基板１０１の、脚
部１０１Ａの裏面側にプリント配線パターン１２２を形
成するとともに、胴部１０１Ｂの内周には、レンズ１０
２が嵌めこまれて、その光軸１１７を中心にして、開口
部１０１Ｃの上側には光学フィルタ１０３、下側には半
導体撮像素子１０４およびチップ部品１０８が配置され
ている。そしてソルダペースト１１４でこの脚部１０１
Ａに配設された端子パターン１２２に接続することによ
り、携帯電話、パソコン等の各種機器のメイン基板１１
３にソルダペースト１１４を用いて接続されている。図
９はその要部説明図であるが、半導体撮像素子１０４は
表面に形成されたバンプ１０６を介して脚部１０１Ａに
形成された端子パターン１０５に接続され、封止樹脂１
０７で封止されることによって立体プリント基板１０１
との接続がなされている。同一部位には同一符号を付し
た。
【０００６】そして実装に際しては、図１０（ａ）乃至
（ｃ）に示すように、立体プリント基板１０１を成型し
た後（図１０（ａ））、固体撮像素子１０４を装着（図
１０（ｂ））し、この後、光学フィルタ１０３を装着す
る（図１０（ｃ））という方法がとられている。
（ｃ）に示すように、立体プリント基板１０１を成型し
た後（図１０（ａ））、固体撮像素子１０４を装着（図
１０（ｂ））し、この後、光学フィルタ１０３を装着す
る（図１０（ｃ））という方法がとられている。
【０００７】このため、固体撮像素子を立体プリント基
板に実装する際の加熱工程で、立体プリント基板が大き
く変形し、固体撮像素子と、立体プリント基板との接続
部に極めて大きな応力がかかり、クラックなどによる接
続不良が発生することがあった。
板に実装する際の加熱工程で、立体プリント基板が大き
く変形し、固体撮像素子と、立体プリント基板との接続
部に極めて大きな応力がかかり、クラックなどによる接
続不良が発生することがあった。
【０００８】このような立体プリント基板は、射出成型
によって得られるが、成型精度の面からも、成型用金型
の耐久性の面からも、樹脂材料の膨張係数を小さくする
ために通常用いられる体質顔料（フィラー）を一定量以
上添加することができないという問題があった。
によって得られるが、成型精度の面からも、成型用金型
の耐久性の面からも、樹脂材料の膨張係数を小さくする
ために通常用いられる体質顔料（フィラー）を一定量以
上添加することができないという問題があった。
【０００９】さらに、一般的に射出成型で用いられる熱
可塑性樹脂は直鎖状の分子結合構造をもつため、線膨張
係数が、分子結合方向で小さく、その垂直方向では大き
いという異方性を有している。また、成形流動方向にフ
ィラーが配向しその垂直方向では大きいという異方性を
有している。
可塑性樹脂は直鎖状の分子結合構造をもつため、線膨張
係数が、分子結合方向で小さく、その垂直方向では大き
いという異方性を有している。また、成形流動方向にフ
ィラーが配向しその垂直方向では大きいという異方性を
有している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように、固体撮像
素子を立体プリント基板に実装する際の加熱工程で、立
体プリント基板が大きく変形し、固体撮像素子と、立体
プリント基板との接続部に極めて大きな応力がかかり、
クラックなどによる接続不良が発生することがあった。
通常、この接続部は、固体撮像素子に設けられたパッド
と、立体プリント基板の端子電極とで構成され、これら
の間の接続には、銀ペーストなどの導電性接着剤を用い
た接続、超音波接合、熱圧着接合などが用いられる。
素子を立体プリント基板に実装する際の加熱工程で、立
体プリント基板が大きく変形し、固体撮像素子と、立体
プリント基板との接続部に極めて大きな応力がかかり、
クラックなどによる接続不良が発生することがあった。
通常、この接続部は、固体撮像素子に設けられたパッド
と、立体プリント基板の端子電極とで構成され、これら
の間の接続には、銀ペーストなどの導電性接着剤を用い
た接続、超音波接合、熱圧着接合などが用いられる。
【００１１】いずれの方法によっても、立体プリント基
板の熱変形により、固体撮像素子の接着剥離が生じ易
く、これが歩留まり低下の原因となっている。
板の熱変形により、固体撮像素子の接着剥離が生じ易
く、これが歩留まり低下の原因となっている。
【００１２】このように、プリント基板を立体構造とす
ることにより、小型化が可能となる反面、熱による歪み
は通常の平面構造の場合に比べて大きくなり、この膨張
率の差による変形が歩留まり向上を阻む大きな問題とな
っていた。
ることにより、小型化が可能となる反面、熱による歪み
は通常の平面構造の場合に比べて大きくなり、この膨張
率の差による変形が歩留まり向上を阻む大きな問題とな
っていた。
【００１３】また、光学フィルタ１０３は、通常は水晶
屈折板、ＩＲ（赤外）カットコーティングガラスなどの
ガラス材料で形成され、樹脂材料に比べて熱膨張率も小
さくまた熱変形も小さい。
屈折板、ＩＲ（赤外）カットコーティングガラスなどの
ガラス材料で形成され、樹脂材料に比べて熱膨張率も小
さくまた熱変形も小さい。
【００１４】そこで、光学フィルタ１０３を先に装着す
ることにより、固体撮像素子装着時の熱変形は大きく改
善されると考えられる。しかしながら実際は、固体撮像
素子装着時には、バンプを介してダイレクトボンディン
グを行った後、接続部近傍を封止樹脂で封止しなければ
ならない。このため、封止工程における発生ガスが、こ
の貫通開口部１Ｃに封入され、熱により固体撮像素子表
面と反応したり、この発生ガスによる内部圧の上昇によ
り、固体撮像素子の劣化を生じたり、立体プリント基板
の変形を生じたりするという問題もあった。
ることにより、固体撮像素子装着時の熱変形は大きく改
善されると考えられる。しかしながら実際は、固体撮像
素子装着時には、バンプを介してダイレクトボンディン
グを行った後、接続部近傍を封止樹脂で封止しなければ
ならない。このため、封止工程における発生ガスが、こ
の貫通開口部１Ｃに封入され、熱により固体撮像素子表
面と反応したり、この発生ガスによる内部圧の上昇によ
り、固体撮像素子の劣化を生じたり、立体プリント基板
の変形を生じたりするという問題もあった。
【００１５】このような理由から、従来の構造では、光
学フィルタは固体撮像素子の装着後に装着するという方
法がとられている。製造工数が多く、また、装着工程に
おける位置決めも生産性向上を阻む要因の一つとなって
いる。
学フィルタは固体撮像素子の装着後に装着するという方
法がとられている。製造工数が多く、また、装着工程に
おける位置決めも生産性向上を阻む要因の一つとなって
いる。
【００１６】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、立体プリント基板などの構造体の熱変形を抑制し、
固体撮像素子の接続を確実にするとともに、固体撮像素
子の接着品質の向上をはかることを目的とする。また、
装置全体としての小型化および製造工程の簡略化をはか
ることを目的とする。
で、立体プリント基板などの構造体の熱変形を抑制し、
固体撮像素子の接続を確実にするとともに、固体撮像素
子の接着品質の向上をはかることを目的とする。また、
装置全体としての小型化および製造工程の簡略化をはか
ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明では、透光
性部材をあらかじめ形成しておき、構造体の成型時に一
体成型することにより、装着工程を低減するとともに、
装着部の構造の簡略化をはかり、装置の小型化を実現す
るものである。
性部材をあらかじめ形成しておき、構造体の成型時に一
体成型することにより、装着工程を低減するとともに、
装着部の構造の簡略化をはかり、装置の小型化を実現す
るものである。
【００１８】すなわち本発明の固体撮像装置では、絶縁
性樹脂で構成され、貫通開口部を有する構造体と、前記
構造体の表面に形成された配線部と、前記配線部に接続
されると共に、前記貫通開口部を塞ぐように前記構造体
に装着された固体撮像素子と、前記固体撮像素子から所
定の間隔を隔てて前記貫通開口部を塞ぐように前記構造
体に装着された透光性部材とを具備し、前記透光性部材
が、前記絶縁性樹脂よりも線膨張係数の小さい材料から
なる板状体で構成され、前記構造体内に周縁部が埋め込
まれるように前記構造体と一体成型されてなることを特
徴とする。
性樹脂で構成され、貫通開口部を有する構造体と、前記
構造体の表面に形成された配線部と、前記配線部に接続
されると共に、前記貫通開口部を塞ぐように前記構造体
に装着された固体撮像素子と、前記固体撮像素子から所
定の間隔を隔てて前記貫通開口部を塞ぐように前記構造
体に装着された透光性部材とを具備し、前記透光性部材
が、前記絶縁性樹脂よりも線膨張係数の小さい材料から
なる板状体で構成され、前記構造体内に周縁部が埋め込
まれるように前記構造体と一体成型されてなることを特
徴とする。
【００１９】かかる構成によれば、熱変形の小さい透光
性部材が構造体と一体成型されているため、固体撮像素
子の装着時における構造体の熱変形は大幅に低減され、
接続不良は大幅に低減される。
性部材が構造体と一体成型されているため、固体撮像素
子の装着時における構造体の熱変形は大幅に低減され、
接続不良は大幅に低減される。
【００２０】また、透光性部材の装着工程が不要とな
り、生産性の向上をはかることができるとともに、装着
に要するマージンも不要となり、装置の小型化をはかる
ことが可能となる。
り、生産性の向上をはかることができるとともに、装着
に要するマージンも不要となり、装置の小型化をはかる
ことが可能となる。
【００２１】望ましくは、前記構造体は、前記固体撮像
素子搭載部と、前記透光性部材埋め込み部との間に位置
する領域に、前記貫通開口部に通じる貫通孔を具備して
なることを特徴とする。
素子搭載部と、前記透光性部材埋め込み部との間に位置
する領域に、前記貫通開口部に通じる貫通孔を具備して
なることを特徴とする。
【００２２】かかる構成によれば、上記効果に加えて、
構造体の透光性部材の近傍に、前記貫通開口部に通じる
貫通孔を具備しているため、固体撮像素子装着時に発生
する内部ガスは貫通孔を介して排出されるため、封止工
程における発生ガスが、この貫通開口部１Ｃに封入さ
れ、熱により固体撮像素子表面と反応したり、この発生
ガスによる内部圧の上昇により、固体撮像素子の劣化を
生じたり、構造体の変形を生じたりするという問題がな
くなる。
構造体の透光性部材の近傍に、前記貫通開口部に通じる
貫通孔を具備しているため、固体撮像素子装着時に発生
する内部ガスは貫通孔を介して排出されるため、封止工
程における発生ガスが、この貫通開口部１Ｃに封入さ
れ、熱により固体撮像素子表面と反応したり、この発生
ガスによる内部圧の上昇により、固体撮像素子の劣化を
生じたり、構造体の変形を生じたりするという問題がな
くなる。
【００２３】望ましくは、前記構造体は、配線部が形成
せしめられる脚部と、前記脚部上に設けられた筒状の胴
部とを有し、前記胴部と前記脚部との間に前記貫通開口
部を有してなることを特徴とする。
せしめられる脚部と、前記脚部上に設けられた筒状の胴
部とを有し、前記胴部と前記脚部との間に前記貫通開口
部を有してなることを特徴とする。
【００２４】かかる構成によれば、特に、装置全体の構
造を微細化することができるが、熱変形による接続部分
の変形により、接続不良を生じ易いという問題がある。
しかしながら本発明によれば、絶縁性樹脂よりも熱膨張
係数が小さくかつ、熱変形の小さい光学フィルタなどの
透光性部材を一体成型で装着した後に、固体撮像素子を
装着することができ、絶縁性樹脂からなる構造体の熱変
形を抑制し、固体撮像素子の接続の確実性を高めること
ができる。
造を微細化することができるが、熱変形による接続部分
の変形により、接続不良を生じ易いという問題がある。
しかしながら本発明によれば、絶縁性樹脂よりも熱膨張
係数が小さくかつ、熱変形の小さい光学フィルタなどの
透光性部材を一体成型で装着した後に、固体撮像素子を
装着することができ、絶縁性樹脂からなる構造体の熱変
形を抑制し、固体撮像素子の接続の確実性を高めること
ができる。
【００２５】望ましくは、前記透光性部材は、石英ガラ
ス表面に多層構造の誘電体薄膜を形成してなることを特
徴とする。
ス表面に多層構造の誘電体薄膜を形成してなることを特
徴とする。
【００２６】かかる構成によれば、石英ガラスは、構造
体を構成する樹脂よりも一桁程度熱膨張率が小さいた
め、固体撮像素子実装時の熱による変形を低減し、信頼
性を向上することが可能となる。
体を構成する樹脂よりも一桁程度熱膨張率が小さいた
め、固体撮像素子実装時の熱による変形を低減し、信頼
性を向上することが可能となる。
【００２７】望ましくは、前記透光性部材は、熱硬化性
樹脂からなることを特徴とする。
樹脂からなることを特徴とする。
【００２８】かかる構成によれば、透光性部材として熱
硬化性樹脂を用いることにより、固体撮像素子実装時の
熱による変形を低減することができ、信頼性を向上する
ことが可能となる。
硬化性樹脂を用いることにより、固体撮像素子実装時の
熱による変形を低減することができ、信頼性を向上する
ことが可能となる。
【００２９】望ましくは、前記透光性部材は、光学フィ
ルタであることを特徴とする。
ルタであることを特徴とする。
【００３０】光学フィルタの装着位置は、固体撮像素子
とさらに外側に装着されるレンズおよびの距離を決定す
ることにもなり、装着位置は重要であるが、かかる構成
によれば、透光性部材が一体成型により固定されている
上、熱膨張係数の小さい部材で構成されているため、そ
の近傍で構造体の変形が抑制されるため、固体撮像素子
近傍での構造体の熱変形を抑制し、固体撮像素子と光学
フィルタの距離の確実性を高め、より優れた画像の取り
込みが可能となる。
とさらに外側に装着されるレンズおよびの距離を決定す
ることにもなり、装着位置は重要であるが、かかる構成
によれば、透光性部材が一体成型により固定されている
上、熱膨張係数の小さい部材で構成されているため、そ
の近傍で構造体の変形が抑制されるため、固体撮像素子
近傍での構造体の熱変形を抑制し、固体撮像素子と光学
フィルタの距離の確実性を高め、より優れた画像の取り
込みが可能となる。
【００３１】また本発明の方法では、構造体を構成する
絶縁性樹脂よりも線膨張係数の小さい材料を、板状体に
成型し透光性部材を形成する透光性部材形成工程と、成
型用金型内に前記透光性部材を装着したのち、絶縁性樹
脂を材料として成型することにより、貫通開口部と、前
記貫通開口部に固体撮像素子を装着可能な固体撮像素子
装着部とを具備し、前記固体撮像素子装着部から所定の
間隔を隔てて前記貫通開口部を塞ぐとともに前記透光性
部材の周縁部を埋め込むように、前記透光性部材と前記
構造体とを一体成型する構造体成型工程と、前記構造体
に配線部を形成する配線部形成工程と、前記固体撮像素
子装着部に固体撮像素子を装着する固体撮像素子装着工
程とを含むことを特徴とする。
絶縁性樹脂よりも線膨張係数の小さい材料を、板状体に
成型し透光性部材を形成する透光性部材形成工程と、成
型用金型内に前記透光性部材を装着したのち、絶縁性樹
脂を材料として成型することにより、貫通開口部と、前
記貫通開口部に固体撮像素子を装着可能な固体撮像素子
装着部とを具備し、前記固体撮像素子装着部から所定の
間隔を隔てて前記貫通開口部を塞ぐとともに前記透光性
部材の周縁部を埋め込むように、前記透光性部材と前記
構造体とを一体成型する構造体成型工程と、前記構造体
に配線部を形成する配線部形成工程と、前記固体撮像素
子装着部に固体撮像素子を装着する固体撮像素子装着工
程とを含むことを特徴とする。
【００３２】かかる構成によれば、熱変形の小さい透光
性部材を構造体と一体成型しているため、固体撮像素子
の装着時における構造体の熱変形は大幅に低減され、接
続不良は大幅に低減される。また、透光性部材の装着工
程が不要となり、生産性の向上をはかることができると
ともに、装着に要するマージンも不要となり、装置の小
型化をはかることが可能となる。
性部材を構造体と一体成型しているため、固体撮像素子
の装着時における構造体の熱変形は大幅に低減され、接
続不良は大幅に低減される。また、透光性部材の装着工
程が不要となり、生産性の向上をはかることができると
ともに、装着に要するマージンも不要となり、装置の小
型化をはかることが可能となる。
【００３３】望ましくは、前記構造体成型工程は、熱可
塑性の絶縁性樹脂からなる構造体を、射出成型によって
形成する射出成型工程であることを特徴とする
塑性の絶縁性樹脂からなる構造体を、射出成型によって
形成する射出成型工程であることを特徴とする
【００３４】構造体が、射出成型によって形成された熱
可塑性樹脂で構成された場合、特に硬化時に変形が生じ
易く、また、使用時にも高温環境になると、変形が生
じ、固体撮像素子と、構造体（立体プリント基板）との
接続部に接続不良が生じ易いという問題がある。しかし
ながら、かかる構成によれば、光学フィルタなどの透光
性部材が構造体と一体成型されるため、絶縁性樹脂より
も熱膨張係数が小さく熱変形の少ないガラス板などから
なる透光性部材により、絶縁性樹脂からなる構造体の熱
変形を抑制し、固体撮像素子の接続の確実性を高めるこ
とができる。
可塑性樹脂で構成された場合、特に硬化時に変形が生じ
易く、また、使用時にも高温環境になると、変形が生
じ、固体撮像素子と、構造体（立体プリント基板）との
接続部に接続不良が生じ易いという問題がある。しかし
ながら、かかる構成によれば、光学フィルタなどの透光
性部材が構造体と一体成型されるため、絶縁性樹脂より
も熱膨張係数が小さく熱変形の少ないガラス板などから
なる透光性部材により、絶縁性樹脂からなる構造体の熱
変形を抑制し、固体撮像素子の接続の確実性を高めるこ
とができる。
【００３５】望ましくは、前記構造体に、前記貫通開口
部を臨むように貫通孔を配設する工程を含むことを特徴
とする。
部を臨むように貫通孔を配設する工程を含むことを特徴
とする。
【００３６】かかる構成によれば、構造体に、前記貫通
開口部に通じる貫通孔を具備し、光学フィルタなどの透
光性部材装着後に、固体撮像素子を装着するようにして
いるため、固体撮像素子装着時に発生する内部ガスは貫
通孔を介して排出されるため、封止工程における発生ガ
スが、この貫通開口部１Ｃに封入され、熱により固体撮
像素子表面と反応したり、この発生ガスによる内部圧の
上昇により、固体撮像素子の劣化を生じたり、構造体の
変形を生じたりするという問題がなく、確実な接続が可
能となる。また、熱変形の小さい透光性部材の存在によ
り、固体撮像素子装着時における構造体の熱変形は大幅
に低減され、接続不良は大幅に低減される。
開口部に通じる貫通孔を具備し、光学フィルタなどの透
光性部材装着後に、固体撮像素子を装着するようにして
いるため、固体撮像素子装着時に発生する内部ガスは貫
通孔を介して排出されるため、封止工程における発生ガ
スが、この貫通開口部１Ｃに封入され、熱により固体撮
像素子表面と反応したり、この発生ガスによる内部圧の
上昇により、固体撮像素子の劣化を生じたり、構造体の
変形を生じたりするという問題がなく、確実な接続が可
能となる。また、熱変形の小さい透光性部材の存在によ
り、固体撮像素子装着時における構造体の熱変形は大幅
に低減され、接続不良は大幅に低減される。
【００３７】望ましくは、前記貫通孔は、熱可塑性樹脂
の射出方向に垂直な方向に、前記貫通開口部を臨んで相
対向する位置に形成されていることを特徴とする。
の射出方向に垂直な方向に、前記貫通開口部を臨んで相
対向する位置に形成されていることを特徴とする。
【００３８】かかる構成によれば、射出成型で用いられ
る熱可塑性樹脂は直鎖状の分子結合構造を持つため、熱
膨張係数が、分子結合方向で小さく、その垂直方向では
大きいという異方性を有している。そこで、熱可塑性樹
脂の射出方向に垂直な方向に、前記貫通開口部を臨んで
相対向する位置に、貫通孔を形成することにより、分子
結合方向に垂直な方向の伸びを抑制することが可能とな
る。
る熱可塑性樹脂は直鎖状の分子結合構造を持つため、熱
膨張係数が、分子結合方向で小さく、その垂直方向では
大きいという異方性を有している。そこで、熱可塑性樹
脂の射出方向に垂直な方向に、前記貫通開口部を臨んで
相対向する位置に、貫通孔を形成することにより、分子
結合方向に垂直な方向の伸びを抑制することが可能とな
る。
【００３９】なお、透光性部材の貫通開口部に臨む領域
となる部分に貫通孔を形成しておき、これをガス抜き用
の孔として用いるようにしてもよい。
となる部分に貫通孔を形成しておき、これをガス抜き用
の孔として用いるようにしてもよい。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００４１】第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態の固体撮像装置の要部説明図
を図１に示す。この固体撮像装置は、固体撮像素子４を
搭載するための構造体１の成型に際し光学フィルタ３を
構成する板状体を一体成型したことを特徴とするもの
で、さらに構造体1の固体撮像素子装着部９への固体撮
像素子実装時に発生する、内部ガスを抜くことができる
ように、貫通開口部１Ｃに通じる貫通孔２を形成したこ
とを特徴とするものである。ここで光学フィルタ３は水
晶屈折板で構成され、周縁部が構造体１に埋め込まれた
状態で固定されている。
を図１に示す。この固体撮像装置は、固体撮像素子４を
搭載するための構造体１の成型に際し光学フィルタ３を
構成する板状体を一体成型したことを特徴とするもの
で、さらに構造体1の固体撮像素子装着部９への固体撮
像素子実装時に発生する、内部ガスを抜くことができる
ように、貫通開口部１Ｃに通じる貫通孔２を形成したこ
とを特徴とするものである。ここで光学フィルタ３は水
晶屈折板で構成され、周縁部が構造体１に埋め込まれた
状態で固定されている。
【００４２】すなわち、この固体撮像装置は、絶縁性の
ポリフタルアミド樹脂で構成され、矩形台状の脚部１Ａ
とその上に形成された胴部１Ｂとからなり、この脚部１
Ａと胴部１Ｂとの境界部に貫通開口部１Ｃを有すると共
に、貫通開口部１Ｃを塞ぐように配設された光学フィル
タ３埋め込み部近傍に、内部ガスを抜くことができるよ
うに、貫通開口部１Ｃに通じる貫通孔２を有し、表面の
一部に端子パターン５を含む配線部を具備してなる構造
体１と、この配線部に接続されると共に、この貫通開口
部１Ｃに装着され、この端子パターン５に電気的に接続
された固体撮像素子４とを具備してなるものである。
ポリフタルアミド樹脂で構成され、矩形台状の脚部１Ａ
とその上に形成された胴部１Ｂとからなり、この脚部１
Ａと胴部１Ｂとの境界部に貫通開口部１Ｃを有すると共
に、貫通開口部１Ｃを塞ぐように配設された光学フィル
タ３埋め込み部近傍に、内部ガスを抜くことができるよ
うに、貫通開口部１Ｃに通じる貫通孔２を有し、表面の
一部に端子パターン５を含む配線部を具備してなる構造
体１と、この配線部に接続されると共に、この貫通開口
部１Ｃに装着され、この端子パターン５に電気的に接続
された固体撮像素子４とを具備してなるものである。
【００４３】ここで、図２（ａ）および（ｂ）に図１の
Ａ−Ａ断面、側面図を示すように、貫通孔２は、熱可塑
性樹脂の射出方向に垂直な方向に、貫通開口部１Ｃを臨
んで相対向する位置に形成されていることを特徴とす
る。
Ａ−Ａ断面、側面図を示すように、貫通孔２は、熱可塑
性樹脂の射出方向に垂直な方向に、貫通開口部１Ｃを臨
んで相対向する位置に形成されていることを特徴とす
る。
【００４４】前述したように、射出成型で用いられる熱
可塑性樹脂は直鎖状の分子結合構造を持つため、熱膨張
係数が、分子結合方向で小さく、その垂直方向では大き
いという異方性を有している。そこで、熱可塑性樹脂の
射出方向に垂直な方向に、貫通開口部１Ｃを臨んで相対
向する位置に、貫通孔２を形成することにより、分子結
合方向に垂直な方向の伸びを抑制することが可能とな
る。
可塑性樹脂は直鎖状の分子結合構造を持つため、熱膨張
係数が、分子結合方向で小さく、その垂直方向では大き
いという異方性を有している。そこで、熱可塑性樹脂の
射出方向に垂直な方向に、貫通開口部１Ｃを臨んで相対
向する位置に、貫通孔２を形成することにより、分子結
合方向に垂直な方向の伸びを抑制することが可能とな
る。
【００４５】次に、この固体撮像装置の製造方法につい
て説明する。まず、水晶板の表面に所望の屈折率を有す
る多層構造の誘電体薄膜を蒸着し誘電体干渉フィルタか
らなる光学フィルタ３を形成する。そしてこの光学フィ
ルタ３を成型金型内に装着し、この成型金型内に形成さ
れたキャビティ内にポリフタルアミド樹脂を射出したの
ち冷却し、硬化させることにより、矩形台状の脚部１Ａ
とその上に形成された胴部１Ｂとからなり、この脚部１
Ａと胴部１Ｂとの境界部に貫通開口部１Ｃを有するとと
もにこの貫通開口部１Ｃに貫通する貫通孔２を有してな
るポリフタルアミド樹脂製の構造体１を形成する。ここ
で光学フィルタ３は、貫通開口部１Ｃの一方の面を、貫
通孔２を残して塞ぐように、一体的に形成される。
て説明する。まず、水晶板の表面に所望の屈折率を有す
る多層構造の誘電体薄膜を蒸着し誘電体干渉フィルタか
らなる光学フィルタ３を形成する。そしてこの光学フィ
ルタ３を成型金型内に装着し、この成型金型内に形成さ
れたキャビティ内にポリフタルアミド樹脂を射出したの
ち冷却し、硬化させることにより、矩形台状の脚部１Ａ
とその上に形成された胴部１Ｂとからなり、この脚部１
Ａと胴部１Ｂとの境界部に貫通開口部１Ｃを有するとと
もにこの貫通開口部１Ｃに貫通する貫通孔２を有してな
るポリフタルアミド樹脂製の構造体１を形成する。ここ
で光学フィルタ３は、貫通開口部１Ｃの一方の面を、貫
通孔２を残して塞ぐように、一体的に形成される。
【００４６】そして図５（ｂ）に示すように、この構造
体の所定の領域に、メッキプロセスあるいはスパッタリ
ング法などの薄膜プロセスにより脚部１Ａの裏面側に形
成された端子パターン５を含む配線部を形成する。
体の所定の領域に、メッキプロセスあるいはスパッタリ
ング法などの薄膜プロセスにより脚部１Ａの裏面側に形
成された端子パターン５を含む配線部を形成する。
【００４７】続いて図５（ｃ）に示すように、構造体１
の貫通開口部１Ｃの一方の面に固体撮像素子（チップ）
４を搭載する。ここで固体撮像素子４の接続電極にはバ
ンプ６が形成されており、構造体１の脚部１Ａに形成さ
れた端子パターンの一端に熱圧着によって接続される。
そして樹脂封止を行い、固体撮像素子４の表面を樹脂封
止体7で被覆する。
の貫通開口部１Ｃの一方の面に固体撮像素子（チップ）
４を搭載する。ここで固体撮像素子４の接続電極にはバ
ンプ６が形成されており、構造体１の脚部１Ａに形成さ
れた端子パターンの一端に熱圧着によって接続される。
そして樹脂封止を行い、固体撮像素子４の表面を樹脂封
止体7で被覆する。
【００４８】このようにして形成された固体撮像装置で
は、熱変形が少なく、構造体に比べて熱膨張率も小さ
い、光学フィルタ３が一体成型された構造体に、固体撮
像素子４を装着するようにしているため、この光学フィ
ルタ３が固定部材として作用し、構造体の熱変形を抑制
するため、固体撮像素子４の接続の確実性を高めること
ができる。
は、熱変形が少なく、構造体に比べて熱膨張率も小さ
い、光学フィルタ３が一体成型された構造体に、固体撮
像素子４を装着するようにしているため、この光学フィ
ルタ３が固定部材として作用し、構造体の熱変形を抑制
するため、固体撮像素子４の接続の確実性を高めること
ができる。
【００４９】なお、この構造体は、射出成型によって得
られるが、このポリフタルアミド樹脂は直鎖状の分子結
合構造をもつため、熱膨張係数が、分子結合方向で小さ
く、その垂直方向では大きいという異方性を有してい
る。そこでこの第１の実施の形態では、熱可塑性樹脂の
射出方向に垂直な方向に、貫通開口部１Ｃを臨んで相対
向する位置に、貫通孔２を形成しているため、分子結合
方向に垂直な方向の伸びを抑制することが可能となる。
られるが、このポリフタルアミド樹脂は直鎖状の分子結
合構造をもつため、熱膨張係数が、分子結合方向で小さ
く、その垂直方向では大きいという異方性を有してい
る。そこでこの第１の実施の形態では、熱可塑性樹脂の
射出方向に垂直な方向に、貫通開口部１Ｃを臨んで相対
向する位置に、貫通孔２を形成しているため、分子結合
方向に垂直な方向の伸びを抑制することが可能となる。
【００５０】そこで上記第１の実施の形態では、図２に
示したように貫通孔２は貫通開口部１Ｃを臨んで相対向
する位置に、２つ形成したが、図３に示すように1方の
側にのみ形成するようにしてもよい。
示したように貫通孔２は貫通開口部１Ｃを臨んで相対向
する位置に、２つ形成したが、図３に示すように1方の
側にのみ形成するようにしてもよい。
【００５１】なお上記第１の実施の形態では光学フィル
タ埋め込み部の近傍に貫通孔２を形成したが、貫通開口
部１Ｃに開口するように形成した孔であれば、適宜変形
可能であり、どのような形態で設けてもよい。
タ埋め込み部の近傍に貫通孔２を形成したが、貫通開口
部１Ｃに開口するように形成した孔であれば、適宜変形
可能であり、どのような形態で設けてもよい。
【００５２】第２の実施の形態
本発明の第２の実施の形態の固体撮像装置の要部説明図
を図５に示す。この固体撮像装置は、固体撮像素子４を
搭載するための構造体１の成型に際し多数個の光学フィ
ルタ３を一体形成してなる板状体を形成しこの板状体と
ともに多数個の構造体１を一体成型し、後に個々の固体
撮像装置にダイシングすることにより形成し得るように
したことを特徴とするものである。
を図５に示す。この固体撮像装置は、固体撮像素子４を
搭載するための構造体１の成型に際し多数個の光学フィ
ルタ３を一体形成してなる板状体を形成しこの板状体と
ともに多数個の構造体１を一体成型し、後に個々の固体
撮像装置にダイシングすることにより形成し得るように
したことを特徴とするものである。
【００５３】さらに固体撮像素子実装時に発生する、内
部ガスを抜くことができるように、貫通開口部１Ｃに通
じる貫通孔２Ｓを光学フィルタ３に形成したことを特徴
とするものである。ここでは水晶屈折板で構成され、周
縁部が構造体１に埋め込まれた状態で固定されている。
他部については、上記第１の実施の形態と同様に形成さ
れている。
部ガスを抜くことができるように、貫通開口部１Ｃに通
じる貫通孔２Ｓを光学フィルタ３に形成したことを特徴
とするものである。ここでは水晶屈折板で構成され、周
縁部が構造体１に埋め込まれた状態で固定されている。
他部については、上記第１の実施の形態と同様に形成さ
れている。
【００５４】製造に際しても上記第１の実施の形態と同
様に形成されるが、この例では、光学フィルタのみなら
ず、構造体も一体成型し、最後に図６に示すように、ダ
イシングラインｄ１、ｄ２、ｄ３…ｃ１、ｃ２、ｃ３…
にしたがってダイシングし、図５に示したような固体撮
像装置を得る。
様に形成されるが、この例では、光学フィルタのみなら
ず、構造体も一体成型し、最後に図６に示すように、ダ
イシングラインｄ１、ｄ２、ｄ３…ｃ１、ｃ２、ｃ３…
にしたがってダイシングし、図５に示したような固体撮
像装置を得る。
【００５５】また上記第１および第２の実施の形態では
透光性部材として光学フィルタ３を用いたが光学フィル
タ３に限定されることなく、透光性の封止部材、レンズ
など適宜変形可能である。
透光性部材として光学フィルタ３を用いたが光学フィル
タ３に限定されることなく、透光性の封止部材、レンズ
など適宜変形可能である。
【００５６】また、構造体を形成する樹脂についてはポ
リフタルアミド樹脂、ＰＰＳ樹脂などの熱可塑性樹脂の
他、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂も適用可能であ
る。
リフタルアミド樹脂、ＰＰＳ樹脂などの熱可塑性樹脂の
他、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂も適用可能であ
る。
【００５７】また、本発明の固体撮像装置は、カメラと
して、光通信分野に限定されることなく、ＣＤ、ＤＶＤ
などの読み取り素子、複写機の読み取り素子、医療機器
あるいはドアホンなど、種々の光学機器への適用が可能
である。
して、光通信分野に限定されることなく、ＣＤ、ＤＶＤ
などの読み取り素子、複写機の読み取り素子、医療機器
あるいはドアホンなど、種々の光学機器への適用が可能
である。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、熱
変形の小さい透光性部材が構造体と一体成型されている
ため、固体撮像素子の装着時における構造体の熱変形は
大幅に低減され、接続不良の低減された固体撮像装置を
提供できるものである。
変形の小さい透光性部材が構造体と一体成型されている
ため、固体撮像素子の装着時における構造体の熱変形は
大幅に低減され、接続不良の低減された固体撮像装置を
提供できるものである。
【００５９】また、本発明によれば、透光性部材の装着
工程が不要となり、生産性の向上をはかることができる
とともに、装着に要するマージンも不要となり、装置の
小型化をはかることが可能な固体撮像装置の製造方法を
提供できるものである。
工程が不要となり、生産性の向上をはかることができる
とともに、装着に要するマージンも不要となり、装置の
小型化をはかることが可能な固体撮像装置の製造方法を
提供できるものである。
【図１】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における光学フィル
タ装着部を示す図である。
タ装着部を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における光学フィル
タ装着部の変形例を示す図である。
タ装着部の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装
置の実装工程を示す図である。
置の実装工程を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装
置の実装工程を示す説明図である。
置の実装工程を示す説明図である。
【図７】従来例の固体撮像装置を示す斜視図である。
【図８】従来例の固体撮像装置を示す断面図である。
【図９】従来例の固体撮像装置を示す要部説明図であ
る。
る。
【図１０】従来例の固体撮像装置の実装工程を示す要部
説明図である。
説明図である。
１ 構造体
１Ａ 脚部
１Ｂ 胴部
１Ｃ 貫通開口部
２ 貫通孔
２Ｓ 貫通孔
３ 光学フィルタ
４ 固体撮像素子
５ 端子パターン
６ バンプ
７ 封止樹脂
Claims (10)
- 【請求項１】 絶縁性樹脂で構成され、貫通開口部を有
する構造体と、 前記構造体の表面に形成された配線部と、 前記配線部に接続されると共に、前記貫通開口部を塞ぐ
ように前記構造体に装着された固体撮像素子と、 前記固体撮像素子から所定の間隔を隔てて前記貫通開口
部を塞ぐように前記構造体に装着された透光性部材とを
具備し、 前記透光性部材が、前記絶縁性樹脂よりも線膨張係数の
小さい材料からなる板状体で構成され、前記構造体内に
周縁部が埋め込まれるように前記構造体と一体成型され
てなることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記構造体は、前記固体撮像素子が装着
される前記固体撮像素子搭載部と、前記透光性部材埋め
込み部との間に位置する領域に、前記貫通開口部に通じ
る貫通孔を具備してなることを特徴とする請求項１に記
載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記構造体は、前記配線部が形成せしめ
られる脚部と、前記脚部上に設けられた筒状の胴部とを
有し、前記胴部と前記脚部との間に前記貫通開口部を有
してなることを特徴とする請求項１または２に記載の固
体撮像装置。 - 【請求項４】 前記透光性部材は、石英ガラス表面に多
層構造の誘電体薄膜を形成してなることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の固体撮像装置。 - 【請求項５】 前記透光性部材は、熱硬化性樹脂からな
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
固体撮像装置。 - 【請求項６】 前記透光性部材は、光学フィルタである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の固
体撮像装置。 - 【請求項７】 構造体を構成する絶縁性樹脂よりも線膨
張係数の小さい材料を、板状体に成型し透光性部材を形
成する透光性部材形成工程と、 成型用金型内に前記透光性部材を装着したのち、絶縁性
樹脂を材料として成型することにより、貫通開口部と、
前記貫通開口部を塞ぐように固体撮像素子を装着可能な
固体撮像素子装着部とを具備し、前記固体撮像素子装着
部から所定の間隔を隔てて前記貫通開口部を塞ぐととも
に前記透光性部材の周縁部を埋め込むように、前記透光
性部材と前記構造体とを一体成型する構造体成型工程
と、 前記構造体に配線部を形成する配線部形成工程と、 前記固体撮像素子装着部に固体撮像素子を装着する固体
撮像素子装着工程とを含むことを特徴とする固体撮像装
置の製造方法。 - 【請求項８】 前記構造体成型工程は、熱可塑性の絶縁
性樹脂からなる構造体を、射出成型によって形成する射
出成型工程であることを特徴とする請求項７に記載の固
体撮像装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記構造体に、前記貫通開口部を臨むよ
うに貫通孔を配設する工程を含むことを特徴とする請求
項７または８に記載の固体撮像装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記貫通孔は、熱可塑性樹脂の射出方
向に垂直な方向に、前記貫通開口部を臨んで相対向する
位置に形成されていることを特徴とする請求項９に記載
の固体撮像装置の製造方法。
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