JPH08148666A - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents
固体撮像装置及びその製造方法Info
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- JPH08148666A JPH08148666A JP7199961A JP19996195A JPH08148666A JP H08148666 A JPH08148666 A JP H08148666A JP 7199961 A JP7199961 A JP 7199961A JP 19996195 A JP19996195 A JP 19996195A JP H08148666 A JPH08148666 A JP H08148666A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 撮像特性及び信頼性を保持しつつ、容易に小
型化を達成しうる固体撮像装置を提供する。 【構成】 固体撮像素子チップ１の撮像領域３の周縁部
に設けたバンプ１０付の電極パッド４と、フレキシブル
基板６のリード１３とを異方性導電膜５を用いて接続す
る。フレキシブル基板６の上に接着樹脂７を用いて透明
なキャップ８を固定する。フレキシブル基板６は、撮像
領域３に対応する部分が打ち抜かれ、固体撮像素子チッ
プ１とキャップ８との間に空間１４が形成される。この
空間１４を異方性導電膜５及び接着樹脂７により密封す
る。
型化を達成しうる固体撮像装置を提供する。 【構成】 固体撮像素子チップ１の撮像領域３の周縁部
に設けたバンプ１０付の電極パッド４と、フレキシブル
基板６のリード１３とを異方性導電膜５を用いて接続す
る。フレキシブル基板６の上に接着樹脂７を用いて透明
なキャップ８を固定する。フレキシブル基板６は、撮像
領域３に対応する部分が打ち抜かれ、固体撮像素子チッ
プ１とキャップ８との間に空間１４が形成される。この
空間１４を異方性導電膜５及び接着樹脂７により密封す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＣＣＤ
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；電荷
結合素子）を用いたエリアセンサ等に適用可能な固体撮
像装置に関する。
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；電荷
結合素子）を用いたエリアセンサ等に適用可能な固体撮
像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、内視鏡等の用途として超小型
の固体撮像装置が用いられている。図１８〜図２０は、
従来の固体撮像装置の構成を示すものである。同図に示
すように、従来の固体撮像装置においては、撮像領域２
０が形成された固体撮像素子チップ２１の両側部に接続
用の電極パッド２２及びバンプ２３が設けられ、各バン
プ２３に対してＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ２４のリード線２５が接続さ
れる。そして、例えばガラス等からなる透明なキャップ
２６を固体撮像素子チップ２１上に載せ、透明な樹脂か
らなる接着剤２７を固体撮像素子チップ２１とキャップ
２６との間に充填することにより、パッケージングを行
うようにしている。この場合、固体撮像素子チップ２１
とキャップ２６との空間に接着剤２７を充填するのは、
水分やほこり等の侵入を防ぎ、固体撮像素子の信頼性を
確保するためである。
の固体撮像装置が用いられている。図１８〜図２０は、
従来の固体撮像装置の構成を示すものである。同図に示
すように、従来の固体撮像装置においては、撮像領域２
０が形成された固体撮像素子チップ２１の両側部に接続
用の電極パッド２２及びバンプ２３が設けられ、各バン
プ２３に対してＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ２４のリード線２５が接続さ
れる。そして、例えばガラス等からなる透明なキャップ
２６を固体撮像素子チップ２１上に載せ、透明な樹脂か
らなる接着剤２７を固体撮像素子チップ２１とキャップ
２６との間に充填することにより、パッケージングを行
うようにしている。この場合、固体撮像素子チップ２１
とキャップ２６との空間に接着剤２７を充填するのは、
水分やほこり等の侵入を防ぎ、固体撮像素子の信頼性を
確保するためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図２０に示
すように、一般にＣＣＤエリアセンサ等のフォトダイオ
ード２８の上面には、感度を向上させるため、光の集光
を行うオンチップマイクロレンズ２９が例えば屈折率
１．５〜１．６の有機材料を用いて形成される。
すように、一般にＣＣＤエリアセンサ等のフォトダイオ
ード２８の上面には、感度を向上させるため、光の集光
を行うオンチップマイクロレンズ２９が例えば屈折率
１．５〜１．６の有機材料を用いて形成される。
【０００４】しかしながら、このような構成を有する従
来例の場合、オンチップマイクロレンズ２９の上面に接
着剤２７が密着することから、この接着剤２７の樹脂と
オンチップマイクロレンズ２９を構成している有機材料
の屈折率の差が空気の場合に比べて小さく、その結果、
光の集光率が下がってしまい、小型化はできるが例えば
セラミック等を使用した中空構造のパッケージより感度
やスミア特性が劣化してしまうという問題があった。
来例の場合、オンチップマイクロレンズ２９の上面に接
着剤２７が密着することから、この接着剤２７の樹脂と
オンチップマイクロレンズ２９を構成している有機材料
の屈折率の差が空気の場合に比べて小さく、その結果、
光の集光率が下がってしまい、小型化はできるが例えば
セラミック等を使用した中空構造のパッケージより感度
やスミア特性が劣化してしまうという問題があった。
【０００５】本発明はこのような従来の技術の課題を考
慮してなされたものであり、撮像特性及び信頼性を保持
しつつ、容易に小型化を達成しうる固体撮像装置及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
慮してなされたものであり、撮像特性及び信頼性を保持
しつつ、容易に小型化を達成しうる固体撮像装置及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る固体撮像装
置は、撮像領域の周縁部に接続部を設けた固体撮像素子
チップと、この固体撮像素子チップを保護するための透
明なキャップとを有し、外部端子に接続するためのリー
ドを上述の接続部に接続するとともに、上述の撮像領域
の近くに気密的な空間が形成されるように上述の撮像領
域の周縁部と上述のキャップとの間を封止してなるもの
である。
置は、撮像領域の周縁部に接続部を設けた固体撮像素子
チップと、この固体撮像素子チップを保護するための透
明なキャップとを有し、外部端子に接続するためのリー
ドを上述の接続部に接続するとともに、上述の撮像領域
の近くに気密的な空間が形成されるように上述の撮像領
域の周縁部と上述のキャップとの間を封止してなるもの
である。
【０００７】本発明に係る固体撮像装置は、撮像領域の
周縁部に接続部を設けた固体撮像素子チップと、この固
体撮像素子チップを保護するための透明なキャップとを
有し、外部端子に接続するためのリードを接続部に接続
するとともに、リードの固体撮像素子チップの端縁に対
応する部分上に絶縁膜を形成し、撮像領域の周縁部とキ
ャップとの間を封止してなるものである。
周縁部に接続部を設けた固体撮像素子チップと、この固
体撮像素子チップを保護するための透明なキャップとを
有し、外部端子に接続するためのリードを接続部に接続
するとともに、リードの固体撮像素子チップの端縁に対
応する部分上に絶縁膜を形成し、撮像領域の周縁部とキ
ャップとの間を封止してなるものである。
【０００８】ここで、異方性導電膜によってリードを接
続部に接続することもできる。
続部に接続することもできる。
【０００９】また、キャリアテープ付のリードを接続部
に接続することもできる。
に接続することもできる。
【００１０】さらに、固体撮像素子チップとキャップと
をほぼ同一の面積にすることもできる。
をほぼ同一の面積にすることもできる。
【００１１】さらにまた、撮像領域の上部にオンチップ
マイクロレンズを有するように構成することもできる。
マイクロレンズを有するように構成することもできる。
【００１２】一方、本発明に係る固体撮像装置の製造方
法は、固体撮像素子チップの撮像領域の周縁部に設けた
接続部に外部端子接続用のリードを接続し、上述の撮像
領域の近くに空間が形成されるように上述の固体撮像素
子チップ保護用の透明なキャップを配して、このキャッ
プと上述の撮像領域の周縁部との間を封止する工程を有
するものである。
法は、固体撮像素子チップの撮像領域の周縁部に設けた
接続部に外部端子接続用のリードを接続し、上述の撮像
領域の近くに空間が形成されるように上述の固体撮像素
子チップ保護用の透明なキャップを配して、このキャッ
プと上述の撮像領域の周縁部との間を封止する工程を有
するものである。
【００１３】本発明に係る固体撮像装置の場合、固体撮
像素子チップの撮像領域の近くに気密的な空間が形成さ
れるようにこの撮像領域の周縁部とキャップとの間を封
止したことから、この空間内への水分やほこり等の侵入
が防止され、撮像領域上における結露や撮像特性の劣化
が防止される。
像素子チップの撮像領域の近くに気密的な空間が形成さ
れるようにこの撮像領域の周縁部とキャップとの間を封
止したことから、この空間内への水分やほこり等の侵入
が防止され、撮像領域上における結露や撮像特性の劣化
が防止される。
【００１４】また、本発明に係る固体撮像装置では、リ
ードの固体撮像素子チップの端縁に対応する部分上に絶
縁膜を形成したことから、リードと固体撮像素子チップ
端縁との電気的ショートが防止される。
ードの固体撮像素子チップの端縁に対応する部分上に絶
縁膜を形成したことから、リードと固体撮像素子チップ
端縁との電気的ショートが防止される。
【００１５】ここで、異方性導電膜によってリードを接
続部に接続するように構成すれば、これらの接続と、撮
像領域の周縁部およびキャップ間の封止とが同時に行わ
れる。
続部に接続するように構成すれば、これらの接続と、撮
像領域の周縁部およびキャップ間の封止とが同時に行わ
れる。
【００１６】また、キャリアテープ付のリードを接続部
に接続するように構成すれば、外部端子への接続の際
に、リードがばらけたり、リード同士が接触することは
ない。
に接続するように構成すれば、外部端子への接続の際
に、リードがばらけたり、リード同士が接触することは
ない。
【００１７】さらに、固体撮像素子チップとキャップを
ほぼ同一の面積とすれば、固体撮像素子チップのサイズ
とほぼ同等の固体撮像装置が容易に得られる。
ほぼ同一の面積とすれば、固体撮像素子チップのサイズ
とほぼ同等の固体撮像装置が容易に得られる。
【００１８】さらにまた、撮像領域の上部にオンチップ
マイクロレンズＬを有する固体撮像装置に本発明を適用
すれば、オンチップマイクロレンズＬの上面が直接空気
に接触するため、固体撮像素子とキャップとの間に有機
材料を充填した従来例に比べてレンズ界面における屈折
率の差が大きくなり、光の集光率が向上する。
マイクロレンズＬを有する固体撮像装置に本発明を適用
すれば、オンチップマイクロレンズＬの上面が直接空気
に接触するため、固体撮像素子とキャップとの間に有機
材料を充填した従来例に比べてレンズ界面における屈折
率の差が大きくなり、光の集光率が向上する。
【００１９】一方、本発明に係る固体撮像装置の製造方
法にあっては、固体撮像素子チップ１の撮像領域の周縁
部に設けた接続部４に外部端子接続用のリードを接続
し、撮像領域の近くに所定の空間が形成されるように固
体撮像素子チップ保護用の透明なキャップを配して、こ
のキャップと上述の撮像領域の周縁部との間を封止する
ことにより、単純な工程で固体撮像素子チップの撮像領
域の近くに気密的な空間を有する固体撮像装置が得られ
る。
法にあっては、固体撮像素子チップ１の撮像領域の周縁
部に設けた接続部４に外部端子接続用のリードを接続
し、撮像領域の近くに所定の空間が形成されるように固
体撮像素子チップ保護用の透明なキャップを配して、こ
のキャップと上述の撮像領域の周縁部との間を封止する
ことにより、単純な工程で固体撮像素子チップの撮像領
域の近くに気密的な空間を有する固体撮像装置が得られ
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る固体撮像装置
及びその製造方法の実施例について図面を参照して説明
する。
及びその製造方法の実施例について図面を参照して説明
する。
【００２１】図１は、本実施例の固体撮像装置の概略構
成を示す分解斜視図である。同図に示すように、本実施
例の固体撮像装置は、従来例と同様の固体撮像素子チッ
プ（以下単に「チップ」という。）１を有している。す
なわち、このチップ１においては、四角形状の基板２の
中央部にＣＣＤからなる撮像領域３が形成され、その周
縁部に接続部として例えばＡｌからなる電極パッド４が
設けられる。本実施例においては、撮像領域３の長辺部
の両側に複数個の電極パッド４が配置される。
成を示す分解斜視図である。同図に示すように、本実施
例の固体撮像装置は、従来例と同様の固体撮像素子チッ
プ（以下単に「チップ」という。）１を有している。す
なわち、このチップ１においては、四角形状の基板２の
中央部にＣＣＤからなる撮像領域３が形成され、その周
縁部に接続部として例えばＡｌからなる電極パッド４が
設けられる。本実施例においては、撮像領域３の長辺部
の両側に複数個の電極パッド４が配置される。
【００２２】そして、図１に示すように、チップ１の上
には、順次、異方性導電膜５、キャリアテープとしての
フレキシブル基板６、接着樹脂７およびキャップ８が載
せられ、後述する方法によって図２〜図７に示すような
固体撮像装置１が得られる。
には、順次、異方性導電膜５、キャリアテープとしての
フレキシブル基板６、接着樹脂７およびキャップ８が載
せられ、後述する方法によって図２〜図７に示すような
固体撮像装置１が得られる。
【００２３】ここで、図２は本実施例の固体撮像装置１
の平面図、図３は本実施例の固体撮像装置１の図１にお
けるＹ方向矢視図、図４Ａは図２のＡ−Ｂ線断面図、図
４Ｂは図４ＡにおけるＥ部の拡大図、図４Ｃは図４Ａに
おけるＦ部の拡大図、図５は本実施例の固体撮像装置１
の裏面図、図６は図２のＣ−Ｄ線断面図、図７は本実施
例の固体撮像装置１の図２におけるＸ方向矢視図であ
る。
の平面図、図３は本実施例の固体撮像装置１の図１にお
けるＹ方向矢視図、図４Ａは図２のＡ−Ｂ線断面図、図
４Ｂは図４ＡにおけるＥ部の拡大図、図４Ｃは図４Ａに
おけるＦ部の拡大図、図５は本実施例の固体撮像装置１
の裏面図、図６は図２のＣ−Ｄ線断面図、図７は本実施
例の固体撮像装置１の図２におけるＸ方向矢視図であ
る。
【００２４】図４Ｃに示すように、チップ１の撮像領域
３のフォトダイオード９の上面には、透明な有機材料
（例えばポリイミド）からなるオンチップマイクロレン
ズＬが形成される。また、図４Ｂに示すように、各電極
パッド４には、異方性導電膜５との接続を行うためのバ
ンプ（例えばＡｕボールバンプ）１０が形成される。
３のフォトダイオード９の上面には、透明な有機材料
（例えばポリイミド）からなるオンチップマイクロレン
ズＬが形成される。また、図４Ｂに示すように、各電極
パッド４には、異方性導電膜５との接続を行うためのバ
ンプ（例えばＡｕボールバンプ）１０が形成される。
【００２５】異方性導電膜５は、チップ１とほぼ同一の
大きさを有し、撮像領域３に対応する部分が打ち抜かれ
ている。この異方性導電膜５は、例えば樹脂からなる粘
着剤１１中に導電性粒子１２が分散されているもので、
数十μｍの厚みを有している。 なお、異方性導電膜５
は、あらかじめフレキシブル基板６に接着するように構
成してもよい。
大きさを有し、撮像領域３に対応する部分が打ち抜かれ
ている。この異方性導電膜５は、例えば樹脂からなる粘
着剤１１中に導電性粒子１２が分散されているもので、
数十μｍの厚みを有している。 なお、異方性導電膜５
は、あらかじめフレキシブル基板６に接着するように構
成してもよい。
【００２６】フレキシブル基板６は、厚み数十μｍの樹
脂（例えばポリイミド等）からなり、長尺の四角形状に
形成されている。そして、図１に示すように、チップ１
の撮像領域３に対応する部分が打ち抜かれている。図５
及び図６に示すように、フレキシブル基板６は、その短
辺部の長さ（幅）がチップ１の長辺部の長さとほぼ同じ
か又は若干これより短くなるように形成される。そし
て、フレキシブル基板６の長辺部に対してチップ１のの
長辺部が直交するようにフレキシブル基板６が重ねられ
る。
脂（例えばポリイミド等）からなり、長尺の四角形状に
形成されている。そして、図１に示すように、チップ１
の撮像領域３に対応する部分が打ち抜かれている。図５
及び図６に示すように、フレキシブル基板６は、その短
辺部の長さ（幅）がチップ１の長辺部の長さとほぼ同じ
か又は若干これより短くなるように形成される。そし
て、フレキシブル基板６の長辺部に対してチップ１のの
長辺部が直交するようにフレキシブル基板６が重ねられ
る。
【００２７】図５に示すように、フレキシブル基板６の
一方の面には、その長手方向に沿って平行に外部端子接
続用のリード１３が複数本形成される。このリード１３
は、銅箔の上にＡｕ，Ｓｎ等のめっきが施されたものか
ら構成される。また、隣接するリード１３の間隔は、チ
ップ１上に形成される電極パッド４の間隔と同一となる
ように形成される。
一方の面には、その長手方向に沿って平行に外部端子接
続用のリード１３が複数本形成される。このリード１３
は、銅箔の上にＡｕ，Ｓｎ等のめっきが施されたものか
ら構成される。また、隣接するリード１３の間隔は、チ
ップ１上に形成される電極パッド４の間隔と同一となる
ように形成される。
【００２８】フレキシブル基板６の上には、例えばエポ
キシ樹脂等の接着樹脂７によってキャップ８が接着され
る。この接着樹脂７の厚みは数μｍ〜数十μｍであり、
フレキシブル基板６又はキャップ８上に塗布される。な
お、接着樹脂７は、熱硬化型又は紫外線硬化型のいずれ
であってもよい。
キシ樹脂等の接着樹脂７によってキャップ８が接着され
る。この接着樹脂７の厚みは数μｍ〜数十μｍであり、
フレキシブル基板６又はキャップ８上に塗布される。な
お、接着樹脂７は、熱硬化型又は紫外線硬化型のいずれ
であってもよい。
【００２９】キャップ８は、光学ガラス、プラスチック
等の透明部材からなり、チップ１とほぼ同じ大きさを有
している。
等の透明部材からなり、チップ１とほぼ同じ大きさを有
している。
【００３０】次に、本実施例の固体撮像装置の製造方法
の一例について説明する。まず、上述の構成を有するチ
ップ１とフレキシブル基板６との間に異方性導電膜５を
挟み、例えば１６０°、４０秒、５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の
条件で熱圧着を行う。この場合、ＴＡＢのインナーリー
ドボンディングで使用されているギャングボンダー等を
用いてフレキシブル基板６のリード１３とチップ１のバ
ンプ１０との位置合わせを行い、ヒートブロックを用い
て異方性導電膜５の全面を均一に加熱・加圧する。この
ような熱圧着の結果、例えば図４Ｂに示すように、異方
性導電膜５中の導電粒子１２がフレキシブル基板６のリ
ード１３とチップ１のバンプ１３に接触し、これらが電
気的に接続される。
の一例について説明する。まず、上述の構成を有するチ
ップ１とフレキシブル基板６との間に異方性導電膜５を
挟み、例えば１６０°、４０秒、５０Ｋｇｆ／ｃｍ2 の
条件で熱圧着を行う。この場合、ＴＡＢのインナーリー
ドボンディングで使用されているギャングボンダー等を
用いてフレキシブル基板６のリード１３とチップ１のバ
ンプ１０との位置合わせを行い、ヒートブロックを用い
て異方性導電膜５の全面を均一に加熱・加圧する。この
ような熱圧着の結果、例えば図４Ｂに示すように、異方
性導電膜５中の導電粒子１２がフレキシブル基板６のリ
ード１３とチップ１のバンプ１３に接触し、これらが電
気的に接続される。
【００３１】その後、キャップ８を接着樹脂７を介して
フレキシブル基板６の上に載せ、熱圧着又は紫外線の照
射により接着樹脂７を硬化させてキャップ８をフレキシ
ブル基板６上に固定する。なお、熱圧着を行う場合に
は、チップ１のカラーフィルタ（図示せず）等の劣化が
起こらない温度（例えば１６０°Ｃ以下）で圧着を行う
ことが必要である。
フレキシブル基板６の上に載せ、熱圧着又は紫外線の照
射により接着樹脂７を硬化させてキャップ８をフレキシ
ブル基板６上に固定する。なお、熱圧着を行う場合に
は、チップ１のカラーフィルタ（図示せず）等の劣化が
起こらない温度（例えば１６０°Ｃ以下）で圧着を行う
ことが必要である。
【００３２】上述の方法によって製造した本実施例の固
体撮像装置の場合、図４Ａ及び図６に示すように、チッ
プ１の撮像領域３の上面とキャップ８との間に数十〜百
数十μｍのギャップが形成される。そして、図３及び図
６に示すように、フレキシブル基板６とチップ１との間
に形成される空間１４は、全周にわたって異方性導電膜
５および接着樹脂７により密封される。
体撮像装置の場合、図４Ａ及び図６に示すように、チッ
プ１の撮像領域３の上面とキャップ８との間に数十〜百
数十μｍのギャップが形成される。そして、図３及び図
６に示すように、フレキシブル基板６とチップ１との間
に形成される空間１４は、全周にわたって異方性導電膜
５および接着樹脂７により密封される。
【００３３】このような構成を有する本実施例の固体撮
像装置においては、チップ１のフォトダイオード９上の
オンチップマイクロレンズＬの上面が直接空気に接触す
るため、レンズの界面における屈折率の差を大きく取る
ことができ、その結果、中空構造のセラミックパッケー
ジと同じ感度やスミア特性を得ることができる。
像装置においては、チップ１のフォトダイオード９上の
オンチップマイクロレンズＬの上面が直接空気に接触す
るため、レンズの界面における屈折率の差を大きく取る
ことができ、その結果、中空構造のセラミックパッケー
ジと同じ感度やスミア特性を得ることができる。
【００３４】また、本実施例の固体撮像装置において
は、チップ１の撮像領域３の近くの空間１４が完全に密
封され、この空間１４内への水分やほこり等の侵入が防
止されるため、撮像領域３上における結露や撮像特性の
劣化を防止して信頼性を確保することができる。
は、チップ１の撮像領域３の近くの空間１４が完全に密
封され、この空間１４内への水分やほこり等の侵入が防
止されるため、撮像領域３上における結露や撮像特性の
劣化を防止して信頼性を確保することができる。
【００３５】さらに、キャップ８もチップ１とほぼ同一
の大きさにすることができるので、パッケージのサイズ
をほぼチップサイズ程度まで小型化することができる。
の大きさにすることができるので、パッケージのサイズ
をほぼチップサイズ程度まで小型化することができる。
【００３６】加えて、本実施例の製造方法によれば、単
純な工程でチップ１の撮像領域３の近くに気密的な空間
１４を有する固体撮像装置が得られるので、撮像特性及
び信頼性の高い固体撮像装置を安価に製造することがで
きる。
純な工程でチップ１の撮像領域３の近くに気密的な空間
１４を有する固体撮像装置が得られるので、撮像特性及
び信頼性の高い固体撮像装置を安価に製造することがで
きる。
【００３７】上述したように、本実施例の固体撮像装置
では、異方性導電膜５を介してフレキシブル基板６のリ
ード１３と固体撮像素子チップ１の電極パッド４上のバ
ンプ１０が接続される。この異方性導電膜５の熱圧着を
行った場合、電極パッド４上のバンプ１０はもちろん導
電粒子１２を介してフレキシブル基板６のリード１３と
電気的に接続されるが、それ以外にも圧着時の圧力が高
かったり、フレキシブル基板６が反っていたりすると固
体撮像素子チップ１の端縁部（いわゆるエッジ部）とリ
ード１３とが直接、または導電粒子１２を介して接触す
る恐れがある。
では、異方性導電膜５を介してフレキシブル基板６のリ
ード１３と固体撮像素子チップ１の電極パッド４上のバ
ンプ１０が接続される。この異方性導電膜５の熱圧着を
行った場合、電極パッド４上のバンプ１０はもちろん導
電粒子１２を介してフレキシブル基板６のリード１３と
電気的に接続されるが、それ以外にも圧着時の圧力が高
かったり、フレキシブル基板６が反っていたりすると固
体撮像素子チップ１の端縁部（いわゆるエッジ部）とリ
ード１３とが直接、または導電粒子１２を介して接触す
る恐れがある。
【００３８】固体撮像素子チップ１の端縁部はダイシン
グ時の切り代であるダイシングストレートがあり、この
部分はおおかたの場合、Ｓｉそのものである。固体撮像
素子チップ１のＳｉ部分は通常基板電位を印加している
ため、この端縁部分を電極パッド４に接続されたリード
１３とが接触すると、電気的ショートを発生させてしま
い不良品となってしまう。
グ時の切り代であるダイシングストレートがあり、この
部分はおおかたの場合、Ｓｉそのものである。固体撮像
素子チップ１のＳｉ部分は通常基板電位を印加している
ため、この端縁部分を電極パッド４に接続されたリード
１３とが接触すると、電気的ショートを発生させてしま
い不良品となってしまう。
【００３９】図８〜図１０は、上述の点を改善した本発
明の他の実施例を示す。なお、図８はこの実施例の固体
撮像装置の平面図、図９は裏面図、図１０は要部の断面
図である。
明の他の実施例を示す。なお、図８はこの実施例の固体
撮像装置の平面図、図９は裏面図、図１０は要部の断面
図である。
【００４０】この実施例の固体撮像装置は、前述した図
１〜図４に示す実施例の固体撮像装置において、更に、
固体撮像素子チップ１の端縁、より詳しくは端縁を含む
領域、すなわちチップ端縁を中心にその両側に跨る領域
に対応した部分のフレキシブル基板６のリード１３上に
薄膜の絶縁膜（例えば薄膜ポリイミドフィルム、その他
等）３１を形成し、チップ絶縁とフレキシブル基板６の
リード１３との接触を防ぐように構成する。
１〜図４に示す実施例の固体撮像装置において、更に、
固体撮像素子チップ１の端縁、より詳しくは端縁を含む
領域、すなわちチップ端縁を中心にその両側に跨る領域
に対応した部分のフレキシブル基板６のリード１３上に
薄膜の絶縁膜（例えば薄膜ポリイミドフィルム、その他
等）３１を形成し、チップ絶縁とフレキシブル基板６の
リード１３との接触を防ぐように構成する。
【００４１】この場合、フレキシブル基板６のチップ端
縁を含む領域に対応する部分のリード１３上に薄膜の絶
縁膜を形成し、その上から異方性導電膜５を形成するよ
うにしている。
縁を含む領域に対応する部分のリード１３上に薄膜の絶
縁膜を形成し、その上から異方性導電膜５を形成するよ
うにしている。
【００４２】本例の絶縁膜３１は、図８及び図９に示す
ように、チップ１の両端縁に対応して、夫々フレキシブ
ル基板６の全幅にわたって帯状に被着形成される。
ように、チップ１の両端縁に対応して、夫々フレキシブ
ル基板６の全幅にわたって帯状に被着形成される。
【００４３】絶縁膜３１の形成に際しては、フレキシブ
ル基板６のリード１３側の面上に絶縁膜３１を形成する
部分が開口されたフォトレジストマスクを形成し、この
開口内に液状の絶縁物質を流し込み硬化させ（例えば紫
外線照射硬化、熱をかけて硬化等）、その後、フォトレ
ジストマスクを除去することにより、所望の領域上に絶
縁膜３１を形成することができる。
ル基板６のリード１３側の面上に絶縁膜３１を形成する
部分が開口されたフォトレジストマスクを形成し、この
開口内に液状の絶縁物質を流し込み硬化させ（例えば紫
外線照射硬化、熱をかけて硬化等）、その後、フォトレ
ジストマスクを除去することにより、所望の領域上に絶
縁膜３１を形成することができる。
【００４４】ここで、バンプ１０の高さを例えば３０μ
ｍ、異方性導電膜５の厚みを２５μｍとすると、少なく
とも１０μｍ以下の絶縁膜３１にする必要がある。絶縁
膜３１が１０μｍを越える厚みになると、絶縁膜３１の
厚みによってバンプ１０とリード１３との圧着を妨げ、
逆にオープン不良を発生させてしまう。また、絶縁膜３
１は、少なくとも圧着温度以上の耐熱性が必要となる。
このようにすればフレキシブル基板６のリード１３とチ
ップ端縁が接触することもなく良好な接続を行うことが
できる。図８〜図１０におけるその他の構成は、前述の
図１〜図４の固体撮像装置と同様であるので、同一符号
を付して重複説明を省略する。
ｍ、異方性導電膜５の厚みを２５μｍとすると、少なく
とも１０μｍ以下の絶縁膜３１にする必要がある。絶縁
膜３１が１０μｍを越える厚みになると、絶縁膜３１の
厚みによってバンプ１０とリード１３との圧着を妨げ、
逆にオープン不良を発生させてしまう。また、絶縁膜３
１は、少なくとも圧着温度以上の耐熱性が必要となる。
このようにすればフレキシブル基板６のリード１３とチ
ップ端縁が接触することもなく良好な接続を行うことが
できる。図８〜図１０におけるその他の構成は、前述の
図１〜図４の固体撮像装置と同様であるので、同一符号
を付して重複説明を省略する。
【００４５】この実施例の固体撮像装置によれば、フレ
キシブル基板６のチップ端縁に対応する部分のリード１
３上に絶縁膜３１が形成されるので、加圧力が大きかっ
たり、フレキシブル基板６が反っていたりしても、絶縁
膜３１によってフレキシブル基板６のリード１３とチッ
プ端縁との直接接触、あるいは異方性導電膜５の導電粒
子１２を介しての電気的接触が防止され、固体撮像装置
としての信頼性を向上することができる。
キシブル基板６のチップ端縁に対応する部分のリード１
３上に絶縁膜３１が形成されるので、加圧力が大きかっ
たり、フレキシブル基板６が反っていたりしても、絶縁
膜３１によってフレキシブル基板６のリード１３とチッ
プ端縁との直接接触、あるいは異方性導電膜５の導電粒
子１２を介しての電気的接触が防止され、固体撮像装置
としての信頼性を向上することができる。
【００４６】図１１〜図１３は本発明の更に他の実施例
を示す。本例は、フレキシブル基板６を２分し、その夫
々のフレキシブル基板６Ａ，６Ｂを固体撮像素子チップ
１の電極パッド４がある長辺部の両側部分だけに配置
し、それ以外のチップ周辺部分、即ち短辺部では透明キ
ャップ８とチップ１とを直接接着樹脂（図１に示す枠状
に形成された接着樹脂）７によって機械的に接合して構
成する。そして、本例においても、固体撮像素子チップ
１の端縁を含む領域に対応したフレキシブル基板６Ａ，
６Ｂのリード１３上に薄膜の絶縁膜３１を形成する。
を示す。本例は、フレキシブル基板６を２分し、その夫
々のフレキシブル基板６Ａ，６Ｂを固体撮像素子チップ
１の電極パッド４がある長辺部の両側部分だけに配置
し、それ以外のチップ周辺部分、即ち短辺部では透明キ
ャップ８とチップ１とを直接接着樹脂（図１に示す枠状
に形成された接着樹脂）７によって機械的に接合して構
成する。そして、本例においても、固体撮像素子チップ
１の端縁を含む領域に対応したフレキシブル基板６Ａ，
６Ｂのリード１３上に薄膜の絶縁膜３１を形成する。
【００４７】その他の構成は、図１〜図４と同様である
ので対応する部分に同一符号を付して重複説明を省略す
る。
ので対応する部分に同一符号を付して重複説明を省略す
る。
【００４８】かかる実施例の固体撮像装置においても、
チップ１の撮像領域３の近くの空間１４が完全に気密封
止され、中空構造のパッケージが実現される。そして、
本例においても、チップ１端縁に対応するリード１３上
に絶縁膜３１が形成されることにより、チップ１端縁と
フレキシブル基板６のリード１３との電気的ショートが
防止され、信頼性の高い固体撮像装置が得られる。
チップ１の撮像領域３の近くの空間１４が完全に気密封
止され、中空構造のパッケージが実現される。そして、
本例においても、チップ１端縁に対応するリード１３上
に絶縁膜３１が形成されることにより、チップ１端縁と
フレキシブル基板６のリード１３との電気的ショートが
防止され、信頼性の高い固体撮像装置が得られる。
【００４９】尚、上例の絶縁膜３１は、チップ端縁の全
体にかかるようにフレキシブル基板６の全幅にわたって
帯状に形成したが、その他、図１４に示すように、チッ
プ端縁にかかるリード１３上のみに選択的に絶縁膜３１
を形成するようにしても、十分に役目を果たすことがで
きる。
体にかかるようにフレキシブル基板６の全幅にわたって
帯状に形成したが、その他、図１４に示すように、チッ
プ端縁にかかるリード１３上のみに選択的に絶縁膜３１
を形成するようにしても、十分に役目を果たすことがで
きる。
【００５０】また、本発明は、フレキシブル基板６とし
てＴＡＢテープを用いる場合にも適用できる。この場
合、ＴＡＢテープと固体撮像素子チップのバンプとを直
接熱圧着する方式、又はＴＡＢテープを異方性薄膜を介
して固体撮像素子チップに接続する方式等が考えられ
る。
てＴＡＢテープを用いる場合にも適用できる。この場
合、ＴＡＢテープと固体撮像素子チップのバンプとを直
接熱圧着する方式、又はＴＡＢテープを異方性薄膜を介
して固体撮像素子チップに接続する方式等が考えられ
る。
【００５１】なお、本発明は上述の各実施例に限られる
ことなく、種々の変形を行うことができる。
ことなく、種々の変形を行うことができる。
【００５２】例えば、図１５に示すように、固体撮像装
置を組み立てた後、フレキシブル基板６をチップ１の端
部の近くでほぼ直角に折り曲げて固定すれば、さらに固
体撮像装置の小型化が可能になる。この場合、フレキシ
ブル基板６としては、折り曲げ易い材質のものを選ぶこ
とが好ましい。
置を組み立てた後、フレキシブル基板６をチップ１の端
部の近くでほぼ直角に折り曲げて固定すれば、さらに固
体撮像装置の小型化が可能になる。この場合、フレキシ
ブル基板６としては、折り曲げ易い材質のものを選ぶこ
とが好ましい。
【００５３】また、フレキシブル基板６を折り曲げた後
にその部分が元に戻る場合には、例えば図１６に示すよ
うに、チップ１の端部とフレキシブル基板６とを接着剤
で固定するか、図１７に示すように、折り曲げるべき部
分において例えば銅からなる接続部材１６を用いてリー
ド１３同士を接続するように構成すれば、フレキシブル
基板６をほぼ直角に折り曲げることが可能になる。これ
ら図１５、図１６及び図１７の例は、前述の絶縁膜３１
を設ける場合にも適用できることは勿論である。
にその部分が元に戻る場合には、例えば図１６に示すよ
うに、チップ１の端部とフレキシブル基板６とを接着剤
で固定するか、図１７に示すように、折り曲げるべき部
分において例えば銅からなる接続部材１６を用いてリー
ド１３同士を接続するように構成すれば、フレキシブル
基板６をほぼ直角に折り曲げることが可能になる。これ
ら図１５、図１６及び図１７の例は、前述の絶縁膜３１
を設ける場合にも適用できることは勿論である。
【００５４】さらに、上述の実施例によれば、チップ１
の上面とキャップ８とのギャップが数十μｍ±数μｍと
非常に狭く、しかも精度良く設計できるため、キャップ
８の代わりに、オプティカルローパスフィルタ、マイク
ロレンズ、赤外カットフィルタ等をフレキシブル基板６
の上に接着することもできる。これにより、例えばビデ
オカメラ等に実装した場合の小型化を図ることができ
る。
の上面とキャップ８とのギャップが数十μｍ±数μｍと
非常に狭く、しかも精度良く設計できるため、キャップ
８の代わりに、オプティカルローパスフィルタ、マイク
ロレンズ、赤外カットフィルタ等をフレキシブル基板６
の上に接着することもできる。これにより、例えばビデ
オカメラ等に実装した場合の小型化を図ることができ
る。
【００５５】さらにまた、上述の実施例においてはフレ
キシブル基板６を用いて接続を行うようにしたが、本発
明はこれに限られず、他のキャリアテープ付のリードを
用いたり、またリード線を直接チップ１のバンプに接続
することもできる。ただし、フレキシブル基板６を用い
れば、製造及び配線がきわめて容易になるとともに、リ
ード１３同士の接触が防止されるので、信頼性が高まる
という利点がある。
キシブル基板６を用いて接続を行うようにしたが、本発
明はこれに限られず、他のキャリアテープ付のリードを
用いたり、またリード線を直接チップ１のバンプに接続
することもできる。ただし、フレキシブル基板６を用い
れば、製造及び配線がきわめて容易になるとともに、リ
ード１３同士の接触が防止されるので、信頼性が高まる
という利点がある。
【００５６】一方、製造方法についても、上述の実施例
に限られず、種々の変更が可能である。例えば、フレキ
シブル基板６のそれぞれの面に半硬化の異方性導電膜５
と接着樹脂７とを貼り付け、一度に打ち抜くようにすれ
ば、工数の削減を図ることができる。さらに、このフレ
キシブル基板６をチップ１の上に載せ、その上にキャッ
プ８を載せて熱圧着を行えば、一回の圧着工程で封止を
行うことができ、大幅な工数の削減を図ることができ
る。なお、接着樹脂７の代わりに異方性導電膜５を用い
て接着を行うことも可能である。
に限られず、種々の変更が可能である。例えば、フレキ
シブル基板６のそれぞれの面に半硬化の異方性導電膜５
と接着樹脂７とを貼り付け、一度に打ち抜くようにすれ
ば、工数の削減を図ることができる。さらに、このフレ
キシブル基板６をチップ１の上に載せ、その上にキャッ
プ８を載せて熱圧着を行えば、一回の圧着工程で封止を
行うことができ、大幅な工数の削減を図ることができ
る。なお、接着樹脂７の代わりに異方性導電膜５を用い
て接着を行うことも可能である。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る固体
撮像装置においては、固体撮像素子の撮像領域の近くに
気密的な空間が形成されるように撮像領域の周縁部とキ
ャップとの間を封止したことにより、撮像領域上におけ
る結露や撮像特性の劣化を防止して信頼性を確保するこ
とができる。
撮像装置においては、固体撮像素子の撮像領域の近くに
気密的な空間が形成されるように撮像領域の周縁部とキ
ャップとの間を封止したことにより、撮像領域上におけ
る結露や撮像特性の劣化を防止して信頼性を確保するこ
とができる。
【００５８】また、撮像領域の周縁部の接続部に接続す
るリードに対し、そのリードの固体撮像素子チップ端縁
に対応する部分上に絶縁膜を形成したことにより、リー
ドと固体撮像素子チップ端縁との電気的ショートが阻止
され、更なる信頼性を確保することができる。
るリードに対し、そのリードの固体撮像素子チップ端縁
に対応する部分上に絶縁膜を形成したことにより、リー
ドと固体撮像素子チップ端縁との電気的ショートが阻止
され、更なる信頼性を確保することができる。
【００５９】この場合、異方性導電膜によってリードを
接続部に接続するように構成すれば、これらの接続と撮
像領域の周縁部およびキャップ間の封止とが同時に行わ
れるため、製造の容易化及び工数の削減を図ることがで
きる。
接続部に接続するように構成すれば、これらの接続と撮
像領域の周縁部およびキャップ間の封止とが同時に行わ
れるため、製造の容易化及び工数の削減を図ることがで
きる。
【００６０】また、キャリアテープ付のリードを接続部
に接続するように構成すれば、外部端子への接続時にお
けるリードのばらけやリード同士の接触を防止できるの
で、基板に実装する際の信頼性を確保することができ
る。
に接続するように構成すれば、外部端子への接続時にお
けるリードのばらけやリード同士の接触を防止できるの
で、基板に実装する際の信頼性を確保することができ
る。
【００６１】さらに、固体撮像素子チップとキャップを
ほぼ同一の面積とすれば、チップのサイズとほぼ同等の
固体撮像装置が容易に得られるため、装置の小型化を図
ることができる。
ほぼ同一の面積とすれば、チップのサイズとほぼ同等の
固体撮像装置が容易に得られるため、装置の小型化を図
ることができる。
【００６２】さらにまた、撮像領域の上部にオンチップ
マイクロレンズを有する固体撮像装置に本発明を適用す
れば、固体撮像素子とキャップとの間に有機材料を充填
した従来例に比べて光の集光率を向上させることができ
るので、セラミックパッケージを用いた固体撮像装置と
同等の撮像特性を有する小型の固体撮像装置を得ること
ができる。
マイクロレンズを有する固体撮像装置に本発明を適用す
れば、固体撮像素子とキャップとの間に有機材料を充填
した従来例に比べて光の集光率を向上させることができ
るので、セラミックパッケージを用いた固体撮像装置と
同等の撮像特性を有する小型の固体撮像装置を得ること
ができる。
【００６３】加えて、本発明に係る固体撮像装置の製造
方法によれば、固体撮像素子チップの撮像領域の周縁部
に設けた接続部に外部端子接続用のリードを接続し、撮
像領域の近くに所定の空間が形成されるように固体撮像
素子チップ保護用の透明なキャップを配して、このキャ
ップと上述の撮像領域の周縁部との間を封止することに
より、単純な工程で固体撮像素子チップの撮像領域の近
くに気密的な空間を有する固体撮像装置が得られ、その
結果、撮像特性及び信頼性の高い固体撮像装置を安価に
製造することができる。
方法によれば、固体撮像素子チップの撮像領域の周縁部
に設けた接続部に外部端子接続用のリードを接続し、撮
像領域の近くに所定の空間が形成されるように固体撮像
素子チップ保護用の透明なキャップを配して、このキャ
ップと上述の撮像領域の周縁部との間を封止することに
より、単純な工程で固体撮像素子チップの撮像領域の近
くに気密的な空間を有する固体撮像装置が得られ、その
結果、撮像特性及び信頼性の高い固体撮像装置を安価に
製造することができる。
【図１】本発明に係る固体撮像装置の実施例の概略構成
を示す分解斜視図である。
を示す分解斜視図である。
【図２】同実施例の全体を示す平面図である。
【図３】同実施例の図１におけるＹ方向矢視図である。
【図４】Ａ 図２のＡ−Ｂ線断面図である。 Ｂ 図４ＡにおけるＥ部の拡大図である。 Ｃ 図４ＡにおけるＦ部の拡大図である。
【図５】同実施例の全体を示す裏面図である。
【図６】図２のＣ−Ｄ線断面図である。
【図７】同実施例の図２におけるＸ方向矢視図である。
【図８】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例を示す
全体の平面図である。
全体の平面図である。
【図９】同実施例の全体の裏面図である。
【図１０】同実施例の要部の断面図である。
【図１１】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例を示
す全体の平面図である。
す全体の平面図である。
【図１２】同実施例の全体の裏面図である。
【図１３】同実施例の要部の断面図である。
【図１４】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例を示
す全体の裏面図である。
す全体の裏面図である。
【図１５】本発明に係る固体撮像装置の他の実施例の全
体を示す断面図である。
体を示す断面図である。
【図１６】本発明に係る固体撮像装置のさらに他の実施
例を示す要部断面図である。
例を示す要部断面図である。
【図１７】本発明に係る固体撮像装置のさらに他の実施
例を示す要部断面図である。
例を示す要部断面図である。
【図１８】従来の固体撮像装置の全体を示す平面図であ
る。
る。
【図１９】図１８のａ−ｂ線断面図である。
【図２０】従来の固体撮像装置の要部を示す断面図であ
る。
る。
１ 固体撮像素子チップ ２ 基板 ３ 撮像領域 ４ 電極パッド（接続部） ５ 異方性導電膜 ６，６Ａ，６Ｂ フレキシブル基板（キャリアテープ） ７ 接着樹脂 ８ キャップ ９ フォトダイオード １０ バンプ １１ 粘着剤 １２ 導電粒子 １３ リード １４ 空間 Ｌ オンチップマイクロレンズ ３１ 絶縁膜
Claims (7)
- 【請求項１】 撮像領域の周縁部に接続部を設けた固体
撮像素子チップと、この固体撮像素子チップを保護する
ための透明なキャップとを有し、外部端子に接続するた
めのリードを上記接続部に接続するとともに、上記撮像
領域の近くに気密的な空間が形成されるように上記撮像
領域の周縁部と上記キャップとの間を封止してなること
を特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 撮像領域の周縁部に接続部を設けた固体
撮像素子チップと、この固体撮像素子チップを保護する
ための透明なキャップとを有し、外部端子に接続するた
めのリードを上記接続部に接続するとともに、上記リー
ドの上記固体撮像素子チップの端縁に対応する部分上に
絶縁膜を形成し、 上記撮像領域の周縁部と上記キャップとの間を封止して
なることを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項３】 異方性導電膜によってリードを接続部に
接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の固体撮
像装置。 - 【請求項４】 キャリアテープ付のリードを接続部に接
続したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の固体
撮像装置。 - 【請求項５】 固体撮像素子チップとキャップとがほぼ
同一の面積であることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の固体撮像装置。 - 【請求項６】 撮像領域の上部にオンチップマイクロレ
ンズを有していることを特徴とする請求項１〜５のいず
れかに記載の固体撮像装置。 - 【請求項７】 固体撮像素子チップの撮像領域の周縁部
に設けた接続部に外部端子接続用のリードを接続し、上
記撮像領域の近くに空間が形成されるように上記固体撮
像素子チップ保護用の透明なキャップを配して、このキ
ャップと上記撮像領域の周縁部との間を封止する工程を
有することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19996195A JP3355881B2 (ja) | 1994-09-21 | 1995-08-04 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22704194 | 1994-09-21 | ||
| JP6-227041 | 1994-09-21 | ||
| JP19996195A JP3355881B2 (ja) | 1994-09-21 | 1995-08-04 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148666A true JPH08148666A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3355881B2 JP3355881B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=26511863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19996195A Expired - Lifetime JP3355881B2 (ja) | 1994-09-21 | 1995-08-04 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3355881B2 (ja) |
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1995
- 1995-08-04 JP JP19996195A patent/JP3355881B2/ja not_active Expired - Lifetime
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