JPH01228178A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像装置に関し、特に、搭載基板の搭載
面に搭載される固体撮像素子チップを封止キャップで封
止する固体撮像装置に適用して有効な技術に関するもの
である。

〔従来の技術〕

本発明者が開発中の固体撮像装置は、搭載基板（ベース
基板）の搭載面に搭載された固体撮像素子チップを透明
封止キャップで封止している。

前記搭載基板は板状で構成されている。搭載面は搭載基
板の表面の中央部分に設けられている。

固体撮像素子チップの外部端子（ポンディングパッド）
は搭載基板の表面に配置された内部端子にボンディング
ワイヤで接続されている。前記内部端子は搭載基板に形
成された接続孔内の配線を通して搭載基板の裏面に配置
された外部端子に接続されている。

固体撮像素子チップの表面はフォトセンサが配列された
受光面（フォトセンサアレイ）及びＣＣＤシフトレジス
タを主体に配置している。

透明封止キャップは光透過部とキャビティを形成する枠
体に相当する部分とを一体に成型した透明樹脂材料で形
成されている。この透明封止キャツブは搭載基板の表面
に接着剤で固着されている。

接着剤としては、速硬化型の液状接着剤例えばガラスエ
ポキシ系の紫外線硬化型樹脂接着剤が使用されている。

このように構成された固体撮像装置は、搭載基板の占有
面積内にアウターリードに相当する外部端子を構成して
いるので、小型化を図ることができる特徴がある。

前述の固体撮像装置の搭載基板の表面の周辺部分には１
例えばカメラの枠体の実装基準面と当接する装置実装面
（装置を実装する際の位置決めに使用する面）が設けら
れている。つまり、固体撮像装置は、搭載基板の周辺部
分の装置実装面をカメラの枠体の実装基準面に当接しそ
の状態を保持することによって、カメラに対する受光面
（フォトセンサアレイ）の傾きを設定している。

なお、本発明者が開発中のこの種の固体撮像装置につい
ては、例えば先に本願出願人によって出願された特願昭
６２−１９４４６３号に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の固体撮像装置は自動化ラインによって以下のよう
に組立ている。まず、搭載基板の搭載面に固体撮像素子
チップを搭載する。次に、透明封止キャップの接着面に
接着剤を塗布した後、この透明封止キャップを真空吸着
装置で吸着し、搭載基板の搭載面に搬送し載置する。次
に、位置決め治具を用い、搭載基板に対する透明封止キ
ャップの位置を修正する。そして、前記接着剤に紫外線
を照射し、搭載基板に透明封止キャップを固着する。こ
のように組立てられる固体搬像装置は、前述のように搭
載基板に対する透明封止キャップの位置を修正する際に
、搭載基板の周辺部分の装置実装面に接着剤を残存させ
てしまう。この搭載基板の装置実装面に残存した接着剤
は、固体撮像装置をカメラに実装した場合、受光面の傾
きを生じさせる。このため、カメラの焦点の位置と固体
撮像装置の受光面とにずれが生じるという問題があった
。

また、前記搭載基板の装置実装面に残存する接着剤は弾
力性を有するために、カメラに実装した際に固体撮像装
置を安定に取り付けることができないという問題があっ
た。

さらに、前記搭載基板の装置実装面に接着剤が残存した
場合、固体撮像装置は外観不良検査によって不良品とし
て選別される。このため、固体撮像装置の組立工程にお
いて歩留りが低下するという問題があった。

本発明の目的は、固体撮像装置において、搭載基板の装
置実装面に接着剤が残存することを防止することが可能
な技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記目的を達成し、固体撮像装置
の受光面とカメラの焦点の位はどのずれを低減すること
が可能な技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記固体撮像装置の組立工程にお
ける歩留りを向上することが可能な技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

固体撮像装置において、搭載基板の表面の装置実装面を
、透明封止キャップを接着する前記搭載基板の接着面よ
りも低く構成する。

〔作　　用〕

上述した手段によれば、搭載基板の表面に透明封止キャ
ップを接着する際に、透明封止キャップに位置ずれが生
じても装置実装面に接着剤が付着することを防止するこ
とができる。この結果、固体撮像装置をカメラ等の装置
に実装した場合、固体撮像素子チップの受光面に生じる
傾きを低減することができるので、前記受光面とカメラ
等の装置の焦点の位置とのずれを低減することができる
。

以下、本発明の構成について、−次元ＣＣＤフォトセン
サからなる固体撮像素子チップを封止した固体撮像装置
に本発明を適用した一実施例とともに説明する。

なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

〔尋呻書実施例〕

本発明の一実施例である固体撮像装置の構成を第１図（
平面図）及び第２図（部分断面図）で示す。

第１図及び第２図に示すように、固体撮像装置１は、搭
載基板（ベース基板）２の表面の搭載面２Ａに搭載され
た固体撮像素子チップ３を透明封止キャップ４で封止し
ている。搭載基板２及び透明封止キャップ４は固体撮像
装置１のパッケージ部材を構成する。

搭載基板２は、実質的に平担な板状で構成されており、
方形状の各辺を面取りした六角形状で構成されている。

搭載基板２の長辺側は例えば５〜６　［ｍ　ｍ］程度の
寸法で構成されている。短辺側は例えば４〜５［ｍｍコ
程度の寸法で構成されている。

厚さは例えば０．５〜０．８［ｍｍ］程度の寸法で構成
されている。搭載基板２はセラミック単層基板或は複数
層にセラミック基板を積層した積層基板で構成されてい
る。搭載基板２は、セラミック材料に限定されず、エポ
キシ系樹脂等の樹脂基板で構成してもよい。

前記搭載面２Ａは搭載基板２の表面の中央部分に設けら
れている。この搭載面２Ａに搭載される固体撮像素子チ
ップ３はその詳細を図示しないが一次元ＣＣＤフォトセ
ンサで構成されている。つまり、固体撮像素子チップ３
は、単結晶珪素基板の表面に受光面とＣＣＤシフトレジ
スタとを主体として配置されている。受光面は、−次元
的に配列された複数のフォトセンサ（フォトダイオード
素子）からなるフォトセンサアレイで構成されている。

ＣＣＤシフトレジスタは前記受光面のフォトセンサの配
列に沿って配置されている。固体撮像素子チップ３の周
辺部分には外部端子（ポンディングパッド）が配置され
ている。

前記固体撮像素子チップ３の外部端子は、図示しないが
、固体撮像素子チップ３の近傍の周辺部分において搭載
基板２の表面に配置された内部端子に接続されている。

この接続はボンディングワイヤで行われている。

前記搭載基板２の表面に対向する裏面には外部端子５が
配置されている。外部端子５は、固体撮像装置１をカメ
ラに実装した際に、カメラ側のプリント配線基板の端子
と当接し電気的な導通を図るように構成されている。外
部端子５は、搭載基板２に形成された接続孔（スルーホ
ール）内に設けられた配線を介在させて、搭載基板２の
表面に配置された内部端子と電気的に接続されている。

前記内部端子、外部端子５の夫々は、例えばスクリーン
印刷で形成したＭｏ、Ｗ等の金属層で構成する。この金
属層は１０〜２０［μｍ］程度の膜厚で形成する。この
金属層の上層にはボンダビリティを向上するためにＮｉ
メツキを介してＡｕメツキが施こしである。前記内部端
子と外部端子５とを接続する配線は例えばスクリーン印
刷時にＭ　ｏ　。

Ｗ等の金属を接続孔内に充填することによって形成する
。

また、図示していないが、搭載基板２の表面の少なくと
も接着面２Ｂにはコーテイング材が設けられている。コ
ーテイング材は例えば２０［μｍ］程度の膜厚のセラミ
ック材料で形成する。コーテイング材は、内部端子と外
部端子５とを接続する配線上に形成され、この配線によ
る段差形状を緩和し、表面を平担化するように構成され
ている。

つまり、コーテイング材は、搭載基板２と前記透明封止
キャップ４との接着性を高めるために形成されている。

前記透明封止キャップ４は固体撮像素子チップ３を収納
するキャビティを有する凹形状で構成されている。透明
封止キャップ４の少なくとも最上部（光通過部）は固体
撮像素子チップ３の受光面に光信号を入力するので透明
材料で構成されている。

透明材料としては、光信号を入力する光学有効面におい
て例えば波長３５０〜７００［ｎｍ］の光の透過率が８
０［％］以上のもので構成する。また、透明材料として
は、加工性が高く、機械的強度が高く、しかも安価なも
ので構成する。具体的には、透明材料は、アクリル系樹
脂で構成する。なお、透明封止キャップ４は透明ガラス
等で構成してもよい。

前記透明封止キャップ４は、搭載基板２の表面の接着面
２Ｂに、接着剤６を介在させて固着されるようになって
いる。接着剤６としては、例えば速硬化型の液状接着剤
具体的にはガラスエポキシ系の紫外線硬化型樹脂接着剤
を使用する。ガラスエポキシ系の紫外線硬化型樹脂接層
剤は紫外線の照射で即座に凝固するようになっている。

前記搭載基板２の表面の周辺部分２Ｃ１具体的には搭載
基板２の対向する短辺部分の夫々の表面には装置実装面
７が設けられている。装置実装面７は、固体撮像装置１
をカメラの枠体に取り付ける際（実装する際）に、カメ
ラの枠体の実装基準面に当接するように構成されており
、カメラの枠体に対する位置決めを行うように構成され
ている。

装置実装面７は第１図、第２図及び第３図（要部拡大側
面図）で示すように、少なくとも搭載基板２の表面の接
着面２Ｂよりも低く構成されている。

この装置実装面７は、固体撮像装置２のサイズ、カメラ
の枠体の実装基準面のサイズ、接着剤６の厚さ等によっ
て異なる。−例として、装置実装面７は、接着剤６を５
０［μｍ］の膜厚で形成した場合、例えば接着面２Ｂか
ら搭載基板２の端面までの寸法りを０．３　［ｍｍｌ、
接着面２Ｂとの段差の高さ寸法りを０．２　［ｍｍ］で
形成する。

この装置実装面７は、搭載基板２の表面の接着面２Ｂに
接着剤６が塗布された透明封止キャップ４を真空吸着装
置で搬送して載置し、その後に位置決め治具を用い、搭
載基板２に対する透明封止キャップ４の位置を修正する
際に接着剤６が残存しないように構成されている。つま
り、第３図に示すように、点線で示す位置から位置決め
治具によって実線で示す位置まで透明封止キャップ４を
移動した際に、接着面２Ｂよりも低い位置に構成された
装置実装面７は接着剤６と接触しないので接着剤６を残
存させることがない。

このように、固体撮像装置１において、搭載基板２の表
面（周辺部分２Ｃ）の装置実装面７を、透明封止キャッ
プ４を接着する前記搭載基板２の接着面２Ｂよりも低く
構成することにより、搭載基板２の表面に透明封止キャ
ップ４を接着する際に、透明封止キャップ４に位置ずれ
が生じても装置実装面フに接着剤６が付着することを防
止することができる。

また、固体撮像袋ｒ１１１は、前記装置実装面フに接着
剤６が残存しないので、外観不良検査において良品とし
て選別される。この結果、固体撮像装置１の組立工程に
おける歩留りを向上することができる。

この固体撮像装置１は、第４図（カメラの概略構成を示
す断面図）に示すようにカメラ１０のレンズマウント部
枠体１１に実装される。つまり、固体撮像装置１は、搭
載基板２の装置実装面７をカメラ１０の枠体１１の実装
基準面１３に当接させて位置決めを行い、搭載基板２の
裏面の外部端子５にプリント配線基板１４の端子を接続
させ、このプリント配線基板１４を介在させて押え板１
５で押えることによってカメラ１０に実装される。押え
板１５はねじ部材１６によって押圧力を制御している。

また、実装された固体撮像装置１の表面側において、カ
メラ１０の枠体１１には光学レンズ１２が設けられてい
る。

前記プリント配線基板１４はフレキシブル性を有してい
る。

このように、前記固体撮像装置１を実装したカメラ１０
において、固体撮像装置１の搭載基板２の装置実装面７
に接着剤６が残存しないように構成することにより、固
体撮像素子チップ３の受光面に生じる傾きを低減するこ
とができるので、前記受光面とカメラ１０の光信号の焦
点の位置とのずれを低減することができる。したがって
、高精度の解像度を有するカメラ１０を構成することが
できる。

また、固体撮像装置１は、搭載基板２の装置実装面７に
接着剤６を残存させないことにより、カメラ１０側の実
装基準面１３と搭載基板２の装置実装面７とを確実にか
つ安定に当接させることができるので、カメラ１０への
実装を確実かつ安定に行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。

例えば、本発明は、フォトセンサを２次元的に配列した
受光部及びこの受光部の少なくとも２辺の周辺部に配列
されたフォトセンサの情報を転送するＣＣＤシフトレジ
スタを主体として配置される固体撮像素子チップを有す
る固体撮像装置に適用することができる。

また、本発明は、カメラやビテオカメラに限定されず、
固体撮像装置を使用する例えばファクシミリ等の装置に
適用することができる。

また、本発明は、固体撮像装置に限らず、接着剤の残存
に起因して不良が発生する半導体装置に広く適用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

固体撮像装置の装置実装面に接着剤が残存することを防
止することができる。

また、前記固体撮像装置を実装したカメラ等の装置の光
学的精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である固体撮像装置の構成
を示す平面図、 第２図は、前記固体撮像装置の部分断面図、第３図は、
前記固体撮像装置の要部拡大側面図、第４図は、前記固
体撮像装置を実装したカメラの概略構成を示す断面図で
ある。 図中、１・・・固体撮像装置、２・・・搭載基板、２Ａ
・・・搭載面、２Ｂ・・・接着面、２Ｃ・・・周辺部、
３・・・固体撮像素子チップ、４・・・透明封止キャッ
プ、６・・・接着剤、７・・・装置実装面、１０・・・
カメラ、１１・・枠体、１３・・・実装基準面である。 第１因 第３図 σ　　　δ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、搭載基板の表面の第１部分に装置実装面を有し、こ
   の搭載基板の表面の第２部分に固体撮像素子チップを搭
   載し、前記搭載基板の表面の第３部分に前記固体撮像素
   子チップを封止する透明封止キャップを接着剤で接着す
   る固体撮像装置であって、前記搭載基板の表面の第１部
   分である装置実装面が、前記透明封止キャップを接着す
   る搭載基板の表面の第３部分よりも低く構成されている
   ことを特徴とする固体撮像装置。 ２、前記接着剤は、紫外線硬化型の液状接着剤であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の固体撮像
   装置。