JPH0513738A - オンチツプレンズ付固体撮像装置 - Google Patents
オンチツプレンズ付固体撮像装置Info
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
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- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 透明樹脂で一体封止した構造であっても、固
体撮像素子上面のオンチップレンズによる光の集束効果
が損なわれない固体撮像装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 リードフレーム２上に搭載され、且つ、ボン
ディングワイヤー４にて配線された固体撮像素子３と、
この固体撮像素子３の上面に設けられたオンチップレン
ズ５とを一体封止した透明樹脂８とから成る固体撮像装
置１であって、リードフレーム２上の固体撮像素子３を
囲む状態で、オンチップレンズ５より高く突出させた支
持枠６を設け、この支持枠６上面に透明ガラス板７を装
着することで、オンチップレンズ５との間に空間９を形
成するものである。
体撮像素子上面のオンチップレンズによる光の集束効果
が損なわれない固体撮像装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 リードフレーム２上に搭載され、且つ、ボン
ディングワイヤー４にて配線された固体撮像素子３と、
この固体撮像素子３の上面に設けられたオンチップレン
ズ５とを一体封止した透明樹脂８とから成る固体撮像装
置１であって、リードフレーム２上の固体撮像素子３を
囲む状態で、オンチップレンズ５より高く突出させた支
持枠６を設け、この支持枠６上面に透明ガラス板７を装
着することで、オンチップレンズ５との間に空間９を形
成するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の上面に
オンチップレンズを設け、透明樹脂にて一体封止したオ
ンチップレンズ付固体撮像装置に関するものである。
オンチップレンズを設け、透明樹脂にて一体封止したオ
ンチップレンズ付固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、材料費が安く、製造が容易である
という観点から、リードフレーム上で配線された固体撮
像素子をトランスファーモールド法等により透明樹脂で
一体封止する固体撮像装置がある。この固体撮像装置の
うち、図９の概略図に示すような固体撮像素子３の上面
にオンチップレンズ５を設けた構造のものがある。この
オンチップレンズ５は、微小な凸レンズを一画素単位に
配列したものから成る。これは図８の模式図に示すよう
に、空気の屈折率ｎ0 とオンチップレンズ５の屈折率ｎ
1 がｎ0 ＜ｎ1 であることを利用して、図中矢印に示す
ような光の集束を行い、受光感度の増加を図るものであ
る。
という観点から、リードフレーム上で配線された固体撮
像素子をトランスファーモールド法等により透明樹脂で
一体封止する固体撮像装置がある。この固体撮像装置の
うち、図９の概略図に示すような固体撮像素子３の上面
にオンチップレンズ５を設けた構造のものがある。この
オンチップレンズ５は、微小な凸レンズを一画素単位に
配列したものから成る。これは図８の模式図に示すよう
に、空気の屈折率ｎ0 とオンチップレンズ５の屈折率ｎ
1 がｎ0 ＜ｎ1 であることを利用して、図中矢印に示す
ような光の集束を行い、受光感度の増加を図るものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示す如
く、オンチップレンズ５の上方が透明樹脂８により完全
に覆われていると、以下のような問題が起こる。すなわ
ち、透明樹脂８の屈折率ｎ2 は空気の屈折率ｎ0 より大
きく、オンチップレンズの屈折率ｎ1 に近いので、この
オンチップレンズの屈折率ｎ1 と透明樹脂の屈折率ｎ2
の関係がｎ1 ≒ｎ2 となる。したがって、図中矢印に示
すように光が集束しにくくなるため、図８に示すオンチ
ップレンズ５の上方が空気である場合と比べて、受光感
度が低下することになる。よって、本発明は、透明樹脂
で一体封止した構造であっても、オンチップレンズによ
る集束効果が損なわれない固体撮像装置を提供すること
を目的とする。
く、オンチップレンズ５の上方が透明樹脂８により完全
に覆われていると、以下のような問題が起こる。すなわ
ち、透明樹脂８の屈折率ｎ2 は空気の屈折率ｎ0 より大
きく、オンチップレンズの屈折率ｎ1 に近いので、この
オンチップレンズの屈折率ｎ1 と透明樹脂の屈折率ｎ2
の関係がｎ1 ≒ｎ2 となる。したがって、図中矢印に示
すように光が集束しにくくなるため、図８に示すオンチ
ップレンズ５の上方が空気である場合と比べて、受光感
度が低下することになる。よって、本発明は、透明樹脂
で一体封止した構造であっても、オンチップレンズによ
る集束効果が損なわれない固体撮像装置を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するために成されたオンチップレンズ付固体撮像装
置である。すなわち、リードフレーム上に搭載された
後、ボンディングワイヤーで配線された固体撮像素子
と、この固体撮像素子の上面に設けられたオンチップレ
ンズとを透明樹脂にて一体封止した構造の固体撮像装置
であって、このリードフレーム上の固体撮像素子を囲む
状態で、オンチップレンズより高く突出させた支持枠を
設け、この支持枠上面に透明ガラス板を装着することで
前記オンチップレンズとの間に空間を形成するものであ
る。
解決するために成されたオンチップレンズ付固体撮像装
置である。すなわち、リードフレーム上に搭載された
後、ボンディングワイヤーで配線された固体撮像素子
と、この固体撮像素子の上面に設けられたオンチップレ
ンズとを透明樹脂にて一体封止した構造の固体撮像装置
であって、このリードフレーム上の固体撮像素子を囲む
状態で、オンチップレンズより高く突出させた支持枠を
設け、この支持枠上面に透明ガラス板を装着することで
前記オンチップレンズとの間に空間を形成するものであ
る。
【０００５】
【作用】固体撮像素子上面に設けられたオンチップレン
ズと支持枠上面に装着された透明ガラス板との間に空間
が設けられているので、被写体から固体撮像素子への入
射光は、透明樹脂の影響を受けることなくオンチップレ
ンズにより集束される。すなわち、入射光は、空間内の
空気の屈折率（ｎ0 ）とオンチップレンズの屈折率（ｎ
1 ）との関係（ｎ0 ＜ｎ1 ）により集束され固体撮像素
子に取り込まれる。
ズと支持枠上面に装着された透明ガラス板との間に空間
が設けられているので、被写体から固体撮像素子への入
射光は、透明樹脂の影響を受けることなくオンチップレ
ンズにより集束される。すなわち、入射光は、空間内の
空気の屈折率（ｎ0 ）とオンチップレンズの屈折率（ｎ
1 ）との関係（ｎ0 ＜ｎ1 ）により集束され固体撮像素
子に取り込まれる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図をもって説明す
る。図１は本発明を説明する一部破断斜視図、図２は本
発明を説明する断面概略図である。固体撮像装置１は、
リードフレーム２上に固体撮像素子３が搭載され、ボン
ディングワイヤー４にて配線されている。この固体撮像
素子３の上面にはオンチップレンズ５が設けられてい
る。この固体撮像素子３を囲む状態で、オンチップレン
ズ５より高さが突出する支持枠６が設けられている。こ
の支持枠６の上面に透明ガラス板７を装着することで、
オンチップレンズ５と透明ガラス７との間に間隙を形成
している。この状態で、全体を透明樹脂８にて一体封止
すれば、オンチップレンズ５と透明ガラス板７との間に
空間９が形成されることになる。
る。図１は本発明を説明する一部破断斜視図、図２は本
発明を説明する断面概略図である。固体撮像装置１は、
リードフレーム２上に固体撮像素子３が搭載され、ボン
ディングワイヤー４にて配線されている。この固体撮像
素子３の上面にはオンチップレンズ５が設けられてい
る。この固体撮像素子３を囲む状態で、オンチップレン
ズ５より高さが突出する支持枠６が設けられている。こ
の支持枠６の上面に透明ガラス板７を装着することで、
オンチップレンズ５と透明ガラス７との間に間隙を形成
している。この状態で、全体を透明樹脂８にて一体封止
すれば、オンチップレンズ５と透明ガラス板７との間に
空間９が形成されることになる。
【０００７】次に、図３ａ、ｂ、ｃ、ｄの各断面図によ
り本発明の製造工程を説明する。図３ａの工程は、ま
ず、固体撮像素子３の上面にオンチップレンズ５を設け
る。そして、この固体撮像素子３をリードフレーム２上
に搭載し、ボンディングワイヤー４にて配線する。な
お、オンチップレンズ５は、固体撮像素子３をリードフ
レーム２上に搭載した後設けてもよい。
り本発明の製造工程を説明する。図３ａの工程は、ま
ず、固体撮像素子３の上面にオンチップレンズ５を設け
る。そして、この固体撮像素子３をリードフレーム２上
に搭載し、ボンディングワイヤー４にて配線する。な
お、オンチップレンズ５は、固体撮像素子３をリードフ
レーム２上に搭載した後設けてもよい。
【０００８】図３ｂの工程では、固体撮像素子３を囲む
状態で、オンチップレンズ５より高さが突出した支持枠
６として、例えば熱硬化性樹脂を塗布する。この支持枠
６を塗布するには、例えば図４に示すようなリードフレ
ーム用治具２０を使用する。このリードフレーム用治具
２０の上面中央には、支持枠６と接着性の弱いフッ素樹
脂２１を設けてある。そして、位置合わせピン２２にリ
ードフレーム穴２３を合わせて、固体撮像素子の搭載、
及び配線の済んだリードフレーム２を取り付ける。そし
て、このフッ素樹脂２１を下敷きにして支持枠６を塗布
すれば、リードフレーム２上はもちろん、リードフレー
ム２の隙間から支持枠６が流出することがない。また、
後述の如く硬化した支持枠６はフッ素樹脂２１と接着性
が弱いので、容易に分離することができる。
状態で、オンチップレンズ５より高さが突出した支持枠
６として、例えば熱硬化性樹脂を塗布する。この支持枠
６を塗布するには、例えば図４に示すようなリードフレ
ーム用治具２０を使用する。このリードフレーム用治具
２０の上面中央には、支持枠６と接着性の弱いフッ素樹
脂２１を設けてある。そして、位置合わせピン２２にリ
ードフレーム穴２３を合わせて、固体撮像素子の搭載、
及び配線の済んだリードフレーム２を取り付ける。そし
て、このフッ素樹脂２１を下敷きにして支持枠６を塗布
すれば、リードフレーム２上はもちろん、リードフレー
ム２の隙間から支持枠６が流出することがない。また、
後述の如く硬化した支持枠６はフッ素樹脂２１と接着性
が弱いので、容易に分離することができる。
【０００９】次に図３ｃの工程では、支持枠６の上面に
透明ガラス板７を搭載する。この透明ガラス板７を装着
するには、例えば図５に示すような保持具３０を使用す
る。この保持具３０は枠型をしており、枠の内側と切り
欠きの付いた固定板３１との間に透明ガラス板７を挟む
構造になっている。この透明ガラス板７を枠の外側から
固定板３１を押さえる固定ネジ３２を締めることで固定
する。このとき、透明ガラス板７の底面を保持具３０の
底面より突出するように固定する。この透明ガラス板７
が固定された保持具３０を、すでにリードフレーム用治
具２０に取り付けられたリードフレーム２の上から取り
付ける。この取り付けは、リードフレーム２の取り付け
と同様、位置合わせピン２２に保持具穴３３を合わせて
行う。これにより、透明ガラス板７とオンチップレンズ
５との間に間隙を形成できる位置に、精度よく透明ガラ
ス板７を保持しておくことができる。そして、この状態
で、熱等により支持枠６を硬化させ、透明ガラス板７を
装着する。この後、固定ネジ３２を緩め、保持具３０を
取り外し、さらに、リードフレーム用治具２０からリー
ドフレーム２を取り外す。このとき、支持枠６とフッ素
樹脂２１との接着性が弱いので、容易にリードフレーム
２を取り外すことができる。
透明ガラス板７を搭載する。この透明ガラス板７を装着
するには、例えば図５に示すような保持具３０を使用す
る。この保持具３０は枠型をしており、枠の内側と切り
欠きの付いた固定板３１との間に透明ガラス板７を挟む
構造になっている。この透明ガラス板７を枠の外側から
固定板３１を押さえる固定ネジ３２を締めることで固定
する。このとき、透明ガラス板７の底面を保持具３０の
底面より突出するように固定する。この透明ガラス板７
が固定された保持具３０を、すでにリードフレーム用治
具２０に取り付けられたリードフレーム２の上から取り
付ける。この取り付けは、リードフレーム２の取り付け
と同様、位置合わせピン２２に保持具穴３３を合わせて
行う。これにより、透明ガラス板７とオンチップレンズ
５との間に間隙を形成できる位置に、精度よく透明ガラ
ス板７を保持しておくことができる。そして、この状態
で、熱等により支持枠６を硬化させ、透明ガラス板７を
装着する。この後、固定ネジ３２を緩め、保持具３０を
取り外し、さらに、リードフレーム用治具２０からリー
ドフレーム２を取り外す。このとき、支持枠６とフッ素
樹脂２１との接着性が弱いので、容易にリードフレーム
２を取り外すことができる。
【００１０】そして、図３ｄの工程は、前工程までに形
成されたリードフレーム２上の支持枠６及び、その上面
に装着され、オンチップレンズ５との間に間隙を形成す
る透明ガラス板７の全体をトランスファーモールド法等
により、透明樹脂８にて一体封止する。以上の工程によ
り、透明樹脂８で一体封止した構造であって、オンチッ
プレンズ５と透明ガラス板７との間に空間９を設けた固
体撮像装置１を製造する。
成されたリードフレーム２上の支持枠６及び、その上面
に装着され、オンチップレンズ５との間に間隙を形成す
る透明ガラス板７の全体をトランスファーモールド法等
により、透明樹脂８にて一体封止する。以上の工程によ
り、透明樹脂８で一体封止した構造であって、オンチッ
プレンズ５と透明ガラス板７との間に空間９を設けた固
体撮像装置１を製造する。
【００１１】次に、本発明の他の実施例を図６に示す。
この固体撮像装置１は、予めセラミック等で形成された
支持枠６を使用することを特徴としている。これによ
り、支持枠６に予め透明ガラス板７を取り付けておくこ
とが可能となる。例えば、図７ａに示す如く、透明ガラ
ス板７に接着剤１１を塗布し、支持枠６を取り付けた
後、図７ｂに示す如く、透明ガラス板７を上に、支持枠
６を下にした状態にする。このように透明ガラス板７が
装着されている支持枠６を、リードフレーム２上の固体
撮像素子３及びボンディングワイヤー４全体を包囲する
ようにして接着剤１１で取り付ける。このとき接着剤１
１は、リードフレーム２の隙間にも塗布され、後述する
透明樹脂８にて一体封止する場合、空間９にこの透明樹
脂８が進入するのを防いでいる。この支持枠６の上面
は、オンチップレンズ５より突出した位置にあるので、
ここに装着されている透明ガラス板７とオンチップレン
ズ５との間に間隙が形成されることになる。この状態
で、全体を透明樹脂８にて一体封止すれば、オンチップ
レンズ５と透明ガラス板７との間に空間９が設けられた
固体撮像装置１となる。
この固体撮像装置１は、予めセラミック等で形成された
支持枠６を使用することを特徴としている。これによ
り、支持枠６に予め透明ガラス板７を取り付けておくこ
とが可能となる。例えば、図７ａに示す如く、透明ガラ
ス板７に接着剤１１を塗布し、支持枠６を取り付けた
後、図７ｂに示す如く、透明ガラス板７を上に、支持枠
６を下にした状態にする。このように透明ガラス板７が
装着されている支持枠６を、リードフレーム２上の固体
撮像素子３及びボンディングワイヤー４全体を包囲する
ようにして接着剤１１で取り付ける。このとき接着剤１
１は、リードフレーム２の隙間にも塗布され、後述する
透明樹脂８にて一体封止する場合、空間９にこの透明樹
脂８が進入するのを防いでいる。この支持枠６の上面
は、オンチップレンズ５より突出した位置にあるので、
ここに装着されている透明ガラス板７とオンチップレン
ズ５との間に間隙が形成されることになる。この状態
で、全体を透明樹脂８にて一体封止すれば、オンチップ
レンズ５と透明ガラス板７との間に空間９が設けられた
固体撮像装置１となる。
【００１２】以上説明したように、透明樹脂８で一体封
止した構造であって、オンチップレンズ５と透明ガラス
板７との間に空間９を設けた固体撮像装置１を形成する
ことができる。また、本発明における支持枠６は、いず
れもボンディングワイヤー４を支持枠内に埋設し、若し
くは包囲するように形成されている。したがって、透明
樹脂成形時に加わる圧力からボンディングワイヤー４を
保護するので、変形や断線が防止される。また、支持枠
６及び接着剤１１に不透光色のものを用いれば、映像に
悪影響を及ぼす迷光を遮断することが可能となる。
止した構造であって、オンチップレンズ５と透明ガラス
板７との間に空間９を設けた固体撮像装置１を形成する
ことができる。また、本発明における支持枠６は、いず
れもボンディングワイヤー４を支持枠内に埋設し、若し
くは包囲するように形成されている。したがって、透明
樹脂成形時に加わる圧力からボンディングワイヤー４を
保護するので、変形や断線が防止される。また、支持枠
６及び接着剤１１に不透光色のものを用いれば、映像に
悪影響を及ぼす迷光を遮断することが可能となる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、透
明樹脂で一体封止した構造であって、固体撮像素子上面
のオンチップレンズと透明ガラス板との間に空間を設け
ることができる。したがって、透明樹脂でオンチップレ
ンズを覆っている構造のものに比べ光の集束効果が大き
いので、受光感度を増加することができる。また、トラ
ンスファーモールド法等により透明樹脂にて一体封止す
る構造であるから材料費が安く、製造が容易になるので
大量生産に適している。
明樹脂で一体封止した構造であって、固体撮像素子上面
のオンチップレンズと透明ガラス板との間に空間を設け
ることができる。したがって、透明樹脂でオンチップレ
ンズを覆っている構造のものに比べ光の集束効果が大き
いので、受光感度を増加することができる。また、トラ
ンスファーモールド法等により透明樹脂にて一体封止す
る構造であるから材料費が安く、製造が容易になるので
大量生産に適している。
【図１】本発明を説明する一部破断斜視図である。
【図２】本発明を説明する断面概略図である。
【図３】本発明の製造工程を説明する断面図で、ａは固
体撮像素子の配線工程を示す断面図。ｂは支持枠を形成
する工程を示す断面図。ｃは透明ガラス板を装着する工
程を示す断面図。ｄは透明樹脂で一体封止する工程を示
す断面図である。
体撮像素子の配線工程を示す断面図。ｂは支持枠を形成
する工程を示す断面図。ｃは透明ガラス板を装着する工
程を示す断面図。ｄは透明樹脂で一体封止する工程を示
す断面図である。
【図４】リードフレーム用治具を説明する図である。
【図５】透明ガラス板の保持具を説明する図である。
【図６】本発明の他の実施例を説明する断面図である。
【図７】ａは支持枠の取り付けを説明する図、ｂは支持
枠の取り付け後の状態を説明する図である。
枠の取り付け後の状態を説明する図である。
【図８】オンチップレンズを説明する模式図である。
【図９】従来の固体撮像装置を説明する断面概略図であ
る。
る。
１ 固体撮像装置 ２ 固体撮像素子 ３ オンチップレンズ ６ 支持枠 ７ 透明ガラス板 ８ 透明樹脂 ９ 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 リードフレーム上に搭載され、且つ、ボ
ンディングワイヤーにて配線された固体撮像素子と、前
記固体撮像素子の上面に設けられたオンチップレンズと
を一体封止した透明樹脂とから成る固体撮像装置であっ
て、 前記リードフレーム上の固体撮像素子を囲む状態で、前
記オンチップレンズより高く突出させた支持枠と、 前記支持枠上面に装着した透明ガラス板と、 前記支持枠と前記透明ガラスと前記オンチップレンズと
により形成された空間とから成ることを特徴とするオン
チップレンズ付固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19057991A JP3166216B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | オンチップレンズ付固体撮像装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19057991A JP3166216B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | オンチップレンズ付固体撮像装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513738A true JPH0513738A (ja) | 1993-01-22 |
| JP3166216B2 JP3166216B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=16260412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19057991A Expired - Fee Related JP3166216B2 (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | オンチップレンズ付固体撮像装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166216B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185657A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-07-06 | Amkor Technology Korea Inc | 半導体パッケージ及びその製造方法 |
| JP2001293213A (ja) * | 2000-04-11 | 2001-10-23 | Sanyo Product Co Ltd | 遊技機 |
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