JP2006013440A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続信頼性を確保しつつ樹脂ブリードを低減できる固体撮像装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 第１主面(1a)から第２主面(1b)に貫通する貫通穴(17)を有する基台(1)と、撮像面を貫通穴(17)の第２主面(1b)側の開口に向け、かつ前記開口の周縁領域に封止樹脂(6)で固定された固体撮像素子(5)と、貫通穴(17)の第１主面(1a)側の開口の周縁領域に封止樹脂(8)で固定された透光性板材(7)とを含み、第１主面(1a)側の開口及び第２主面(1b)側の開口の少なくとも一方の周縁領域は、基台(1)の他の領域より粗面化されている固体撮像装置(100)とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、固体撮像装置及びその製造方法に関する。

受発光素子を利用した光学デバイス装置は、近年、高性能化、小型化が進展し、例えばドアの自動開閉システムやリモコン等至るところで使用されている。なかでも固体撮像装置は、医療、産業、情報等の分野で広く使用されており、例えば携帯電話、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の電子機器に使用されている。近年、電子機器の小型化や薄型化に伴い、固体撮像装置についても同様の要求が強まっている。このような要求に応えるため、例えば、特許文献１に上記の要求を満たす固体撮像装置が提案されている。

図９は、特許文献１に提案された固体撮像装置２００の断面図である。図９に示すように、基台３２は、中央部に貫通穴１７をもつ板状の形態を有しており、図中下側の主面には配線パターン３３が形成されている。配線パターン３３にはバンプ３４を介して固体撮像素子３０がフリップチップ実装されている。基台３２の図中上側の主面にはガラス板３１が付設されている。固体撮像素子３０及びガラス板３１の周縁には、それぞれ封止樹脂３５及び封止樹脂３６が充填されており、これにより固体撮像素子３０の受光素子３８が密封されている。また、基台３２の外部端子には金属ボール３７が付設されているため、固体撮像装置２００が実装される回路基板（図示せず）と固体撮像装置２００との間で適度な間隔を保持した上で、上記回路基板と固体撮像装置２００とを電気的に接続できる。なお、基台３２としては、例えばガラス・エポキシ樹脂基板やセラミック基板等が使用できる。

次に、固体撮像装置２００の製造方法について図１０及び図１１を参照して説明する。まず、貫通穴１７に受光素子３８が向くように基台３２と固体撮像素子３０とを位置合わせした後、配線パターン３３上にバンプ３４を介して固体撮像素子３０をフリップチップ実装する（図１０Ａ）。次に、電気的接続の安定化のために基台３２と固体撮像素子３０との間隙に封止樹脂３５をディスペンサー１６により注入する（図１０Ｂ）。そして、封止樹脂３５を完全硬化させた後、基台３２における固体撮像素子３０の実装面とは反対側の面の所定位置に、封止樹脂３６をディスペンサー１６により塗布する（図１１Ａ）。次に、基台３２とガラス板３１とを位置合わせした後、基台３２上に封止樹脂３６を介してガラス板３１を搭載する（図１１Ｂ）。最後に、基台３２上の外部端子に金属ボール３７（図９参照）を実装して、図９に示す固体撮像装置２００が形成される。
特開２００２−４３５５４号公報

しかし、上記従来の固体撮像装置とその製造方法では、固体撮像素子３０と基台３２の間隙に形成されるフィレット端部３５ａ（図１２参照）の位置コントロールや、基台３２とガラス板３１の間隙に形成されるフィレット端部３６ａ，３６ｂ（図１２参照）の位置コントロールや、基台３２に対する固体撮像素子３０又はガラス板３１の密着性が、基台３２やガラス板３１の表面状態に依存するという課題があった。その結果、封止樹脂３５の濡れ不足によるフリップチップ接続部分の接続信頼性の低下や、逆に封止樹脂３５や封止樹脂３６の濡れすぎによって生ずる基台３２の表裏面の樹脂ブリード（にじみ）による外観不良や、封止樹脂３５の濡れすぎによって生ずる外部端子への樹脂ブリードによる金属ボール３７の接続不良が生じ、歩留まり低下の一因となっていた。

基台３２の表面状態を安定化させるため、基台３２に対しプラズマ処理やブラスト処理等の粗面化処理がなされる場合があるが、この場合、基台３２の表面全体の濡れ性が増すため、フィレット端部３５ａやフィレット端部３６ａから樹脂ブリードが発生しやすくなり、上記外観不良による歩留まり低下や、金属ボール３７の接続不良を発生させるおそれがあった。

一方、プラズマ処理やブラスト処理等の粗面化処理が基台３２に実施されていない場合は、配線パターン３３の表面汚染や、基台３２と固体撮像素子３０との密着性の低下により、固体撮像素子３０と基台３２との接続信頼性の低下が生じるおそれがあった。

上記現象はトレードオフの関係にあるため、安定した電気的接続を保ちつつフィレット端部における樹脂ブリードの発生を抑えるのは非常に困難であった。

また、封止樹脂３６のフィレット端部３６ｂの大きさは、封止樹脂３６の塗布量とガラス板３１の表面状態に応じて決まるが、ガラス板３１の搭載時における振動や、ガラス板３１の表面状態の悪化により、貫通穴１７の開口部へ過大なフィレット端部３６ｂが形成される場合がある。その場合、受光素子３８へ届く光３９（図１２参照）の入射角が大きくなるため、固体撮像装置２００の出力画像の周辺カケや周辺光量の減少を招くおそれがあった。

本発明は、接続信頼性を確保しつつ樹脂ブリードを低減できる固体撮像装置及びその製造方法を提供する。

本発明の第１の固体撮像装置は、
その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台と、
その撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向け、かつ前記開口の周縁領域に封止樹脂で固定された固体撮像素子と、
前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域に封止樹脂で固定された透光性板材とを含む固体撮像装置であって、
前記第１主面側の開口及び前記第２主面側の開口の少なくとも一方の前記周縁領域は、前記基台の他の領域より粗面化されていることを特徴とする。

本発明の第２の固体撮像装置は、
その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台と、
その撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向け、かつ前記開口の周縁領域に封止樹脂で固定された固体撮像素子と、
前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域に封止樹脂で固定された透光性板材とを含む固体撮像装置であって、
前記第１主面側の開口の前記周縁領域と接着される前記透光性板材の周縁領域は、前記透光性板材の他の領域より粗面化されていることを特徴とする。

本発明の固体撮像装置の第１の製造方法は、
その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、
前記貫通穴の前記第２主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程と、
固体撮像素子の撮像面を前記第２主面側の開口に向けて、前記開口の前記周縁領域に前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、
前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域に透光性板材を封止樹脂で固定する工程とを含む固体撮像装置の製造方法である。

本発明の固体撮像装置の第２の製造方法は、
その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、
前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程と、
固体撮像素子の撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向けて、前記開口の周縁領域に前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、
前記第１主面側の開口の前記周縁領域に透光性板材を封止樹脂で固定する工程とを含む固体撮像装置の製造方法である。

本発明の固体撮像装置の第３の製造方法は、
その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、
固体撮像素子の撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向けて、前記開口の周縁領域に前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、
透光性板材の周縁領域を粗面化処理する工程と、
前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域と前記透光性板材の前記周縁領域とを封止樹脂で接着する工程とを含む固体撮像装置の製造方法である。

本発明の固体撮像装置及びその製造方法によれば、基台に設けられた貫通穴の開口及び透光性板材の少なくとも一方の周縁領域を他の部分より粗面化することで、粗面化された領域外への樹脂ブリードを防止し、かつ安定した接続信頼性を確保することが可能となる。

まず、本発明の第１の固体撮像装置について説明する。本発明の第１の固体撮像装置は、貫通穴を有する基台と、固体撮像素子と、透光性板材とを含む。上記貫通穴は、基台の第１主面から基台の第２主面に貫通して形成されている。ここで「基台の第１主面」とは、透光性板材が固定される側の基台の主面を指し、「基台の第２主面」とは、固体撮像素子が固定される側の基台の主面を指す。

基台の構成材料としては、例えば、ガラス基板、ガラス・エポキシ樹脂基板、セラミック基板等が使用できる。基台の厚みは、例えば０．７〜２．５ｍｍ程度である。また、基台に設けられた貫通穴の開口面積は、例えば２０〜１００ｍｍ²程度である。

固体撮像素子は、その撮像面を貫通穴の第２主面側の開口に向け、かつ、この開口の周縁領域に封止樹脂で固定されている。ここで「撮像面」とは、例えば受光素子が配置される面のことをいう。また、透光性板材は、貫通穴の第１主面側の開口の周縁領域に封止樹脂で固定されている。透光性板材の構成材料としては、上記受光素子が受光する光を透過できる材料である限り特に限定されないが、例えば、厚みが０．３〜０．５ｍｍ程度のガラス板等が使用できる。そして、本発明の第１の固体撮像装置は、第１主面側の開口及び第２主面側の開口の少なくとも一方の周縁領域が、基台の他の領域より粗面化されている。ここで「粗面」とは、例えばブラスト処理、プラズマ処理等の粗面化処理を行った結果、表面の粗さ（粗度）が未処理の状態と比較して大きくなっている面領域のことであり、後述する本発明の実施形態においては、マスクによって同一面内に粗面化処理の有無が生まれ、部分的な「粗面」が形成されている。粗面の状態を数値的に示す方法としては、接触式表面粗さ計等の測定機器を用いて求めた「算術平均粗さ（ＪＩＳ Ｂ００３１、Ｂ０６０１に準拠）」の値Ｒａをもって定義する。本発明においては、粗面化処理を行った表面の算術平均粗さＲａが、未処理の表面の算術平均粗さＲａに比べ、０．３μｍ以上大きいことが好ましい。

本発明の第１の固体撮像装置においては、第１主面側の開口及び第２主面側の開口の少なくとも一方の周縁領域が、基台の他の領域より粗面化されているため、上記周縁領域と上記他の領域との境界において封止樹脂の濡れ性が変化する。これにより、上記周縁領域（濡れ性が高い領域）から上記他の領域（濡れ性が低い領域）への樹脂ブリードを防止することができる。また上記周縁領域のアンカー効果により、基台と固体撮像素子との接続信頼性や、基台と透光性板材との密着性を向上させることができる。

次に、本発明の第２の固体撮像装置について説明する。なお、以下の記述において、上述した本発明の第１の固体撮像装置と同様の内容については、その説明を省略する場合がある。

本発明の第２の固体撮像装置は、貫通穴を有する基台と、固体撮像素子と、透光性板材とを含む。上記貫通穴は、基台の第１主面から基台の第２主面に貫通して形成されている。そして、本発明の第２の固体撮像装置は、第１主面側の開口の周縁領域と接着される透光性板材の周縁領域が、透光性板材の他の領域より粗面化されている。これにより、上述した本発明の第１の固体撮像装置と同様の効果を発揮することができる。また、この効果をより確実に発揮させるには、上述した本発明の第１の固体撮像装置と同様に、第１主面側の開口及び第２主面側の開口の少なくとも一方の周縁領域が、基台の他の領域より粗面化されていることが好ましい。

次に、本発明の固体撮像装置の第１の製造方法について説明する。本発明の固体撮像装置の第１の製造方法は、上述した本発明の第１の固体撮像装置の好適な製造方法の一例である。なお、以下の記述において、上述した本発明の第１の固体撮像装置と同様の内容については、その説明を省略する場合がある。

本発明の固体撮像装置の第１の製造方法は、第１主面から第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、貫通穴の第２主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程と、固体撮像素子の撮像面を第２主面側の開口に向けて、この開口の周縁領域に固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、貫通穴の第１主面側の開口の周縁領域に透光性板材を封止樹脂で固定する工程とを含む。

基台に貫通穴を形成する方法としては、基台を作製する際の樹脂封止工程において、成型加工で形成する方法が最も適しているが、樹脂封止後にパンチ加工等の機械加工手段や、レーザー加工手段等を用いて貫通穴を形成することもできる。粗面化処理する工程、固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程、及び透光性板材を封止樹脂で固定する工程の好適な例については後述する。

本発明の固体撮像装置の第１の製造方法では、貫通穴の第２主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程を含むため、上述したように、粗面化された領域外への樹脂ブリードを防止し、かつ基台と固体撮像素子との接続信頼性を向上させることが可能となる。

次に、本発明の固体撮像装置の第２の製造方法について説明する。本発明の固体撮像装置の第２の製造方法は、上述した本発明の第１の固体撮像装置の好適な製造方法の別の一例である。なお、以下の記述において、上述した本発明の第１の固体撮像装置、及び本発明の固体撮像装置の第１の製造方法と同様の内容については、その説明を省略する場合がある。

本発明の固体撮像装置の第２の製造方法は、第１主面から第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、貫通穴の第１主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程と、固体撮像素子の撮像面を貫通穴の第２主面側の開口に向けて、この開口の周縁領域に固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、第１主面側の開口の周縁領域に透光性板材を封止樹脂で固定する工程とを含む。

本発明の固体撮像装置の第２の製造方法では、貫通穴の第１主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程を含むため、上述したように、粗面化された領域外への樹脂ブリードを防止し、かつ基台と透光性板材との密着性を向上させることが可能となる。

次に、本発明の固体撮像装置の第３の製造方法について説明する。本発明の固体撮像装置の第３の製造方法は、上述した本発明の第２の固体撮像装置の好適な製造方法の一例である。なお、以下の記述において、上述した本発明の第２の固体撮像装置、及び本発明の固体撮像装置の第１の製造方法と同様の内容については、その説明を省略する場合がある。

本発明の固体撮像装置の第３の製造方法は、第１主面から第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、固体撮像素子の撮像面を貫通穴の第２主面側の開口に向けて、この開口の周縁領域に固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、透光性板材の周縁領域を粗面化処理する工程と、貫通穴の第１主面側の開口の周縁領域と透光性板材の周縁領域とを封止樹脂で接着する工程とを含む。

本発明の固体撮像装置の第３の製造方法では、透光性板材の周縁領域を粗面化処理する工程を含むため、上述したように、粗面化された領域外への樹脂ブリードを防止し、かつ基台と透光性板材との密着性を向上させることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置１００の断面図である。図１に示すように、絶縁性の材料からなる基台１は、中央部に貫通穴１７をもつ板状の形態を有している。貫通穴１７は、基台１の第１主面１ａから基台１の第２主面１ｂに貫通して形成されている。基台１の第２主面１ｂには配線パターン２が形成されている。配線パターン２上には金バンプ４を介して固体撮像素子５がフリップチップ実装されている。基台１の第１主面１ａにはガラス板７が付設されている。固体撮像素子５及びガラス板７の周縁には、それぞれ封止樹脂６及び封止樹脂８が充填されており、これにより受光素子９が密封されている。また、基台１の外部端子には金属ボール３が付設されているため、固体撮像装置１００が実装される回路基板（図示せず）と固体撮像装置１００との間で適度な間隔を保持した上で、上記回路基板と固体撮像装置１００とを電気的に接続できる。なお、金属ボール３としては、例えばＳｎ−ＰｂやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等からなる共晶はんだボールを使用することができる。また、金属ボール３として、Ｃｕ等からなるコアの周囲に共晶はんだを被覆した共晶はんだボールを使用することもできる。

図２は、図１のフリップチップ接続部断面の拡大図である。図２に示すように、基台１の封止樹脂６及び封止樹脂８と接する部分には粗面領域１０が形成されており、この粗面領域１０は基台１の他の領域よりも粗度が大きくなるよう粗面化処理されている。本実施形態においては、粗面領域１０の算術平均粗さＲａは０．５μｍ程度であり、基台１における粗面化処理を施していない領域（未処理領域）の算術平均粗さＲａは０．１μｍ程度であった。基台１の表面に粗面領域１０を形成することで、粗面領域１０と未処理領域との境界において濡れ性が変化する。これにより、例えば封止樹脂６の注入時に、濡れ性が高い粗面領域１０で封止樹脂６が樹脂ブリードしても、粗面領域１０と未処理領域（即ち、濡れ性が低い領域）との境界で樹脂ブリードを止めることが可能となる。また、粗面領域１０のアンカー効果により、基台１と固体撮像素子５との接続信頼性や、基台１とガラス板７との密着性を向上させることができる。

また、図２に示すように、ガラス板７の封止樹脂８と接する部分には粗面領域１１が形成されており、この粗面領域１１はガラス板７の他の領域よりも粗度が大きくなるよう粗面化処理されている。これにより、上述した粗面領域１０の場合と同様に、基台１とガラス板７との密着性をより向上させることができる。

図３Ａ，Ｂは図１で説明した固体撮像装置１００の平面図であり、このうち図３Ａはガラス板７側から見た平面図、図３Ｂは金属ボール３側から見た平面図である。図３Ａに示すように、基台１の中央に貫通穴１７（図示せず）を覆うようにしてガラス板７が付設され、ガラス板７の周縁が封止樹脂８で封止されている。また、図３Ｂに示すように、基台１の中央の貫通穴１７（図示せず）を覆うようにして固体撮像素子５が配置され、固体撮像素子５の周縁が封止樹脂６で封止されている。

図４Ａ，Ｂは、基台１の製造方法の一例を示す平面図である。まず図４Ａに示すように、複数の基台１を効率よく製造するため、配線パターン２を縦横に整列させたインターポーザー４０を用意する。それぞれの配線パターン２には端子パッド４２と外部端子４３とが形成されている。なお、基台１の生産性を向上させるため、インターポーザー４０の幅方向の両端には位置決め穴４１が等間隔に配置されている。

このインターポーザー４０の構成材としては、フィルム状金属箔（Ｃｕ箔上にＮｉ−Ａｕめっき膜を形成したもの等）や金属製リードフレーム（Ｆｅ−Ｎｉ材、Ｃｕ合金材等）等を用いることができる。本実施形態では、金属製リードフレームをインターポーザー４０の構成材として用いた例について説明する。金属製リードフレームは、プレス加工やエッチング加工等の成形加工により作製される。金属製リードフレームを加工する際は、配線パターン２における端子パッド４２と外部端子４３以外の部分の金属の厚みを薄く加工すると、上記部分を樹脂で覆うことが可能となり、外観から上記部分が見えないようにすることが出来る。

次にインターポーザー４０上の基台１となる部分を、端子パッド４２と外部端子４３のみが露出するように（図４Ｂ参照）、エポキシ系、フェノール系もしくはビフェニール系の絶縁樹脂を主成分とする封止剤で被覆するとともに貫通穴１７を形成する。これにより、図４Ｂに示すように、インターポーザー４０上に複数の基台１が形成される。そして、図示はしないが、各基台１を個別に切り離す。

図５Ａ，Ｂは、基台１へ金属ボール３を実装する工程の一例を示す断面図である。ここでは金属ボール３として、はんだボールを使用した例について説明する。図５Ａ，Ｂに示すように、基台１上の外部端子４３と金属ボール３とをリフロー溶接により溶接する。なお、基台１への金属ボール３の実装は、図５Ａ，Ｂに示すようにガラス板７や固体撮像素子５を取り付ける前でもよいが、後述する図８Ｂに示すように、ガラス板７や固体撮像素子５を取り付けた後でもよい。また、本発明において金属ボール３は必須の構成要素ではない。例えば、固体撮像装置１００が実装される回路基板（図示せず）に座繰り穴や貫通穴を形成することで、固体撮像素子５の底面と上記回路基板との接触を避けることができる場合は、金属ボール３は不要となる。

次に、固体撮像装置１００の製造方法の一例について、図６〜図８を参照して説明する。

まず、図６Ａに示すように、トレイ１５上に複数の基台１を載置した後、基台１に対して所定の領域（図２に示す粗面領域１０に相当する領域）のみを粗面化するために、基台１上の粗面化しない領域をマスク１４で覆って粗面化処理を行う。マスク１４としては、例えばステンレス鋼やセラミック等からなるものが使用でき、その厚みは例えば０．５〜１．０ｍｍ程度である。

粗面化処理の具体例として、例えば酸素等をプラズマ化したガス１３を上記所定の領域に照射し、上記所定の領域に付着した汚染物質と、上記所定の領域の表層のごく僅かな部分とをＣＯ₂やＨ₂Ｏ等のガスに変換して除去するプラズマアッシング処理や、微細な研磨粒子を含んだスラリーを上記所定の領域に噴射して、上記汚染物質等を物理的に除去するブラスト処理が有効である。この粗面化処理によって、密着性や濡れ性を損なう要因となる物質（油脂や粉塵等）を除去することができる。さらに、上記所定の領域に微細な起伏が形成されるため、アンカー効果が得られる。これにより、密着性及び濡れ性の向上が可能となる。なお、本実施形態では、この粗面化処理を基台１の表裏ともに施している。

なお、プラズマ処理により粗面化処理を行う場合は、例えば、装置出力を５００Ｗとし、３０〜７０秒の処理時間で行えばよい。また、ブラスト処理により粗面化処理を行う場合は、例えば、研磨粒子としてアルミナ粒子（粒度：８００〜１２００メッシュ）を使用し、３０〜６０秒の処理時間で行えばよい。また、図６Ａでは、基台１を個別に分割した後、この粗面化処理を行っているが、基台１の分割前の状態で行ってもよい。

次に、図６Ｂに示すように、別途用意した固体撮像素子５上の電極パッドに、二段突起を有する金バンプ４を超音波と熱圧着とを併用したボールボンディング法により形成する。

次に、図６Ｃに示すように、金バンプ４が付設された固体撮像素子５を反転させ、導電性ペースト１２を満たした漕に金バンプ４の頭頂部分を接触させ、金バンプ４の頭頂部分に導電性ペースト１２を転着させる。この場合の導電性ペースト１２は、フリップチップ工法において広く一般的に使用されているものが使用でき、例えば、良好な電気伝導性を有するパラジウム、銀等からなる金属微粒子と、粘性及び揮発性を有する溶剤とを混練させたものが使用できる。また、各金バンプ４への導電性ペースト１２の付着量は、各端子パッド４２（図４Ｂ参照）間の短絡防止のため、金バンプ４の頭頂側の突起４ａが被覆される程度の量が好ましい。

次に、図７Ａに示すように、基台１上の端子パッド４２と、これに対応する金バンプ４とを位置合わせして固体撮像素子５を基台１に載置した後、加熱処理によって導電性ペースト１２（図６Ｃ参照）内の溶剤を揮発させて、端子パッド４２と金バンプ４とを接合する。そして、電気的接続の信頼性を確保するために、ディスペンサー１６により封止樹脂６を固体撮像素子５と基台１の間隙に注入する。ここで、基台１の第２主面１ｂのうち封止樹脂６と接触する部分（図２に示す粗面領域１０）は、先の工程で行った粗面化処理により濡れ性が向上しているため、封止樹脂６が固体撮像素子５と基台１の隙間（固体撮像素子５の周縁）に渡って速やかに充填される。また、上述したように、粗面領域１０と未処理領域との境界が存在することにより、封止樹脂６の未処理領域への樹脂ブリードを防止できるため、例えば、封止樹脂６のブリード成分が外部端子４３に到達するのを防止できる。

ここで、注入する封止樹脂６として、例えばエポキシ系プレポリマー等と光重合開始剤とを含む紫外線硬化型の樹脂を使用し、貫通穴１７の第１主面１ａ側の開口から紫外線を照射しながらこの封止樹脂６を注入すると、受光素子９が配置される領域への封止樹脂６の侵入を防ぐことが可能となる。

なお、本実施形態で示したように、二段突起を有する金バンプ４と導電性ペースト１２とを用いて接続するフリップチップ工法をスタッド・バンプ・ボンディング工法（ＳＢＢ工法）と呼ぶ。

続いて、封止樹脂６を完全硬化させた後、図７Ｂに示すように、基台１の第１主面１ａ上の所定領域（図２に示す粗面領域１０）へ封止樹脂８をディスペンサー１６により塗布する。粗面領域１０は、粗面化処理により粗面化されているため、封止樹脂８の濡れ性が向上する。また、粗面領域１０と未処理領域との境界が存在することにより、封止樹脂８の未処理領域への樹脂ブリードを防ぐことができる。なお、封止樹脂８としては、例えば上述した封止樹脂６の一例と同様の紫外線硬化型の樹脂や、エポキシ樹脂等を主成分とする熱硬化型の樹脂を用いることができる。

次に、図８Ａに示すように、基台１上に封止樹脂８を介してガラス板７を搭載し、封止樹脂８を硬化させてガラス板７を基台１に固定する。そして、上述した図５Ａ，Ｂに示す方法により、配線パターン２上に金属ボール３を実装する。以上の方法により、図８Ｂに示す固体撮像装置１００が得られる。

なお、図２に示すように、ガラス板７の粗面領域１１を形成する場合、その粗面化処理の方法としては、ケミカルエッチングによるシボ加工や、ブラスト処理によるグラヴィール加工等が挙げられる。粗面領域１１を形成することにより、ガラス板７の未処理領域への封止樹脂８の樹脂ブリードを防止できる上、基台１とガラス板７との密着性をより向上させることができる。この際、粗面領域１１を基台１との接着部分に限定すると、受光素子９へ到達する光の量の低下を防止できるため、固体撮像装置１００が本来有する出力特性を維持することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、図６〜図８に示す固体撮像装置の製造方法では、基台の第２主面に固体撮像素子を固定した後に、基台の第１主面にガラス板を固定したが、基台の第１主面にガラス板を固定した後に、基台の第２主面に固体撮像素子を固定してもよい。

本発明の固体撮像装置及びその製造方法によれば、安定した接続信頼性を確保しつつ、外観不良や画像特性不良の原因となる樹脂ブリードを防止できる固体撮像装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の断面図である 図１のフリップチップ接続部断面の拡大図である。 Ａ，Ｂは図１に示す固体撮像装置の平面図であり、このうちＡはガラス板側から見た平面図、Ｂは金属ボール側から見た平面図である。 Ａ，Ｂは、図１に示す固体撮像装置に使用される基台の製造方法の一例を示す平面図である。 Ａ，Ｂは、図１に示す固体撮像装置に使用される基台へ金属ボールを実装する工程の一例を示す断面図である。 Ａ〜Ｃは、図１に示す固体撮像装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 Ａ，Ｂは、図１に示す固体撮像装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 Ａ，Ｂは、図１に示す固体撮像装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 従来の固体撮像装置の断面図である。 Ａ，Ｂは、従来の固体撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 Ａ，Ｂは、従来の固体撮像装置の製造方法を説明するための断面図である。 図９のフリップチップ接続部断面の拡大図である。

符号の説明

１ 基台
１ａ 第１主面
１ｂ 第２主面
２ 配線パターン
３ 金属ボール
４ 金バンプ
５ 固体撮像素子
６，８ 封止樹脂
７ ガラス板（透光性板材）
９ 受光素子
１０，１１ 粗面領域
１２ 導電性ペースト
１３ プラズマ化したガス
１４ マスク
１５ トレイ
１６ ディスペンサー
１７ 貫通穴
４０ インターポーザー
４１ 位置決め穴
４２ 端子パッド
４３ 外部端子
１００ 固体撮像装置

Claims (10)

1. その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台と、
   その撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向け、かつ前記開口の周縁領域に封止樹脂で固定された固体撮像素子と、
   前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域に封止樹脂で固定された透光性板材とを含む固体撮像装置であって、
   前記第１主面側の開口及び前記第２主面側の開口の少なくとも一方の前記周縁領域は、前記基台の他の領域より粗面化されていることを特徴とする固体撮像装置。
2. その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台と、
   その撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向け、かつ前記開口の周縁領域に封止樹脂で固定された固体撮像素子と、
   前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域に封止樹脂で固定された透光性板材とを含む固体撮像装置であって、
   前記第１主面側の開口の前記周縁領域と接着される前記透光性板材の周縁領域は、前記透光性板材の他の領域より粗面化されていることを特徴とする固体撮像装置。
3. 前記第１主面側の開口及び前記第２主面側の開口の少なくとも一方の前記周縁領域は、前記基台の他の領域より粗面化されている請求項２に記載の固体撮像装置。
4. その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、
   前記貫通穴の前記第２主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程と、
   固体撮像素子の撮像面を前記第２主面側の開口に向けて、前記開口の前記周縁領域に前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、
   前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域に透光性板材を封止樹脂で固定する工程とを含む固体撮像装置の製造方法。
5. その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、
   前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域を粗面化処理する工程と、
   固体撮像素子の撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向けて、前記開口の周縁領域に前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、
   前記第１主面側の開口の前記周縁領域に透光性板材を封止樹脂で固定する工程とを含む固体撮像装置の製造方法。
6. その第１主面からその第２主面に貫通する貫通穴を有する基台を成形する工程と、
   固体撮像素子の撮像面を前記貫通穴の前記第２主面側の開口に向けて、前記開口の周縁領域に前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程と、
   透光性板材の周縁領域を粗面化処理する工程と、
   前記貫通穴の前記第１主面側の開口の周縁領域と前記透光性板材の前記周縁領域とを封止樹脂で接着する工程とを含む固体撮像装置の製造方法。
7. 前記粗面化処理する工程において、処理しない領域をマスクで覆う請求項４〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
8. 前記粗面化処理は、プラズマ処理である請求項４〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
9. 前記粗面化処理は、ブラスト処理である請求項４〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。
10. 前記固体撮像素子を封止樹脂で固定する工程において、前記封止樹脂は紫外線硬化型の樹脂であり、
    前記第２主面側の開口の前記周縁領域と前記固体撮像素子との接着箇所に対し、前記第１主面側の開口から紫外線を照射しながら前記封止樹脂を注入する請求項４〜６のいずれか１項に記載の固体撮像装置の製造方法。

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