JPS63271969A

JPS63271969A - 固体撮像素子

Info

Publication number: JPS63271969A
Application number: JP62109955A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yamamoto; 秀男山本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-04-29
Filing date: 1987-04-29
Publication date: 1988-11-09

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〕この発明は、固体撮像素子に係わり、特に実装構成に関
するものである。

〔従来技術〕

現在、固体撮像素子としては、ＣＯＤ、ＢＢＤ等の電荷
転送素子を用いるものや、ＭＯＳトランジスタを用いる
ものなどが広く知られている。また、これら固体撮像素
子は電荷転送時に電荷の洩れがあること、光検出度が低
いこと、集積度が上がらないことなどの欠点があった。

この問題を一挙に解決するものとして静電誘導型トラン
ジスタ（Ｓ　ｔａｔｉｃ　　Ｉ　ｎｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔ
　ｒａｎｓ−ｉｓｔｏｒ；略して５ＩＴ）を用いる固体
撮像素子も数々提案されている。

上記固体撮像素子は、スチールカメラ、電子カメラ、Ｖ
ＴＲカメラ及び自動分析装置などに広く用いられている
。固体撮像素子は画素の高密度と実装密度などの向上に
よる素子自体の小型化が要望されている０例えば、ＶＴ
Ｒデツキとカメラが一体化された一体型ＶＴＲカメラ。

８　ｗ　Ｖ　Ｔ　Ｒカメラ、固体撮像素子を用いた内視
鏡（電子スコープ）等においては、装置の小型化を図る
ために他の電子・機能部品と同様に小型化が強く要望さ
れている。従って、これら種々の要請に沿って、例えば
チップサイズやパンケージサイズなどの小型化の開発が
進められている。最近では、上記要請に対処するために
、第６図に示すようなセラミックなどの基体に半導体チ
ップを設け、この半導体チップの表面に光学部材を接着
したものがある。

第６図は従来の固体撮像素子７１の一例を示す断面図で
ある。光電変換部や周辺回路等が形成された半導体チッ
プ７２は、セラミックなどで形成された基体７３にダイ
ボンドされている。半導体チップ７２の表面に形成され
たパターン（図示せず）と基体７３の側面に形成したリ
ード・パターン７４の延長上にある配線パターン（図示
せず）をボンディング・ワイヤ７５で接続しである。半
導体チップ７２の表面には、表面保護用のガラスなどの
透明板またはカラーフィルタ等の光学部材７６が接着さ
れている。更に、上記半導体チップ７２やボンディング
・ワイヤ７５の保護のために、半導体チップ７２と光学
部材７６の外周面に沿って封止樹脂７７によってボンテ
ィング封止されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕上記の従来の固体撮像素子７１においては、封止樹脂７
７が経時変化によって矢印方向Ａに収縮する。この収縮
する際に生ずる封止樹脂７７の内部応力によって光学部
材７６が半導体チップ７２の表面より徐々に浮き上がり
剥離する問題があった。この原因が封止樹脂７７の内部
応力によるためで、内部応力の少ない封止樹脂でボッテ
ィングすれば、上記欠点は解決できるものである。

しかし、この内部応力の少ない封止樹脂は接着の強度が
弱いためボッティング封止の後の耐湿性が極端に悪くな
ると云う欠点があった。

この発明は、従来の固体撮像素子における上記の問題点
を解決するためになされたもので、耐湿性の優れた接着
強度の高い封止樹脂でボッティングしても半導体チップ
上の光学部材が剥離しない固体撮像素子を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明は
、半導体チップの表面に光学部材を接着してなる固体撮
像素子において、上記光学部材の上表面側より外周面の
少なくとも一部分を面取りすることを特徴とする固体撮
像素子である。このように構成することによって封止樹
脂の収縮による内部応力の方向を斜め下方に向くように
させ光学部材が半導体チップに押し付けられ接着面が浮
き上がるのを防止するものである。

〔実施例〕

以下、この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図（Ａ）は、この発明に係わる固体撮像素子の第１
実施例を示す断面図、同図（Ｂ）は、この実施例のＡ部
分を拡大した断面図をそれぞれに示す、第１図（Ａ）及
び（Ｂ）において、固体撮像素子１１は従来例で示した
素子形態、すなわちＣＣＤ、ＢＢＤ、ＭＯ３Ｉ−ランジ
スタ。

ＳＩＴなどを用いている。これらの光電変換機能部また
は／及び周辺機能回路、例えばシフトレジスタ、クロッ
クパルス発生回路などの駆動回路や増幅回路など（いず
れも図示せず）が形成された半導体チップ１２は、基体
１３の凹部状の窪み部１４のほぼ中央部に設けられてい
る。上記基体１３は、ＬＣＣ（リードレス・チップ・キ
ャリア）であり、ガラス入りエポキシ樹脂やセラミック
等から成る。この基体１３の側面には、スルーホールに
配線パターンを施したり−ドパタ・−ン１５が形成され
、このリード・パターン１５が基体１３の上表面１６に
延在して配線パターン（図示せず）が形成されている。

この配線パターンと半導体チップ１２の表面１７に形成
された配線パターン（図示せず）とがボンディング・ワ
イヤ１８によって接続されている。上記表面１７には半
導体チップ１２の表面保護用のガラスなどの透明板、又
はカラーフィルタからなる光学部材１９が接着されてい
る。この光学部材１９には、半導体チップ１２と反対側
の光入射される上表面２０より。

下方に向って、その外周面２１の一部分または全部に亘
って面取り部２２が形成されている。この面取り部２２
は、光学部材１９の厚さｔ１面取り量ｔｃ及び面取り角
度θとすると次の関係となる。

面取り角度θは、およそ４０°≦θ≦８０”の範囲が良
いが、θ〉８０°では後述する封止樹脂の収縮による内
部応力が矢印方向Ｂに示すように下方に向く作用が弱く
なる。また、θ〈４０°　となると光学部材１９の受光
する有効面積が小さくなってしまうことになる。更に、
面取りＮｔＣは、およそ０．３　ｔ≦ｔｃ≦０．９ｔが
良く、ｔｃ＜０．３ｔでは上記作用が薄れ、また、ｔｃ
＞０．ｇｔとなると光学部材１９の下面側の稜ＮｌＡ２
３がエツジとなりクランクを生じ易くなる恐れがある。

上記半導体チップ１２及びボンディング・ワイヤ１８の
保護のために、半導体チップ１２と光学部材１９の外周
面に沿って、例えば、エポキシ樹脂からなる封止樹脂２
４でボッティングされている。

この実施例によれば、封止樹脂２４の収縮による内部応
力の方向を矢印方向已に示すように斜め下方に向くよう
にさせることができるので、光学部材１９を半導体チッ
プ１２に押し付ける作用を与えることができるので接着
面が浮き上がることを防止できる。

次に、この発明に係わる固体撮像素子の他の実施例を説
明する。なお、以下の実施例においては、上記の第１実
施例と同様な機能を有する部材には同一の符号を付記し
てその説明は省略する。

第２図は、この発明に係わる固体撮像素子の第２実施例
を示す断面図である。この実施例では上記の第１実施例
の光学部材１９の面取り部２２を変更したものである０
図において、光学部材１９には、半導体チッブ１２と反
対側の光入射される上表面２０より下方に向って、その
外周面３１の一部分または全部に亘って面取り部３２が
形成されている。この面取り部３２は凸部状の弯曲面が
形成されている。

この実施例によれば、上記の第１実施例と同様の効果を
得ると共に、上記面取り部３２が略円弧状になっている
ので、封止樹脂２４の収縮時における内部応力を半導体
チップ１２に向って下方に平均的に分散することができ
る。

第３図は、この発明に係わる固体撮像素子の第３実施例
を示す断面図である。この実施例では第１実施例の光学
部材１９の面取り部２２を変更したものである０図にお
いて、光学部材１９には半導体チップ１２と反対側の光
入射される上表面２０より下方に向って、その外周面４
１の一部分または全部に亘って面取り部４２が形成され
ている。

この面取り部４２は凹部状の変曲面で形成されている。

この実施例によれば上記の第１．第２実施例と同様な効
果を得ることができる。

第４図及び第５図は、この発明に係わる固体撮像素子の
更に他の第４及び第５実施例をそれぞれに示す断面図で
ある。これら実施例は、基体の形態を変更したものであ
り、光学部材は第１実施例と同様なものを用いている。

第４図において、ガラス入りエポキシ樹脂やセラミック
等で形成された基体５１の側面にはリード・パターン（
図示せず）が形成され、このリード・パターンには外部
リード５２が接続されている。この外部リード５２はプ
リント回路基板に設けられた配線穴（スルーホール）に
挿入し半田付けをしたり、又はＩＣソケットに入れて所
定の電気的な接続がされる。

この実施例によれば、上記の第１実施例の効果に加えて
、固体撮像素子１１のプリント回路基板などへの適用範
囲が拡大される。

第５図において、この実施例はガラス入りエポキシ樹脂
やセラミック等で形成された基体６１にピン６２を設け
、ＰＧＡ　（ピン・グリッド・アレイ）タイプにしたも
のである。この実施例は、上記の第４実施例と同様の適
用と効果を得るものである。

この発明は、上記の種々の実施例に限定されるものでは
なく、幾多の変形又は変更ができるものである０例えば
、固体撮像素子として多数の画素を高密度に集積した、
いわゆるマトリックス状のアレイに限らず画素を一列に
配列したライン状の固体撮像素子でもよい。

更に、単体の光電変換素子に用いてもよい。

また、半導体チップと光学部材の形態の関係においても
、それぞれ略円形１円形、矩形状、多角形状などの形状
を必要に応じて適宜に組み合わせてもよい、また、当然
のことながら、固体撮像素子の外観形状も同様である。

更に、光学部材に面取りを形成する場合は、例えば矩形
状のものにおいては、少なくともその一側面を面取りす
るか又は対向する二側面を面取りすることも可能である
。

更に、上記の種々の実施例においては、単一の光学部材
を用いたが、複数枚の光学部材の組み合わせ、例えばカ
ラー・ストライプフィルタと透明な保護用のガラス板の
接合体であっても、これらの接着後に面取りを形成して
もよい。

〔発明の効果〕

この発明に係わる固体撮像素子によれば、封止樹脂の経
時変化による収縮で生ずる内部応力を半導体チップに対
して斜め下方に向かせることができるので、耐湿性の高
い封止樹脂を用いることが可能である。従って、半導体
チップに接着された光学部材が浮き上がらず、更に＃Ｉ
＃が起らず、しかも小型化が可能な固体撮像素子を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

１１・−・・−−−−ｍ−固体撮像素子、１２・−・・
−・・・・・半導体チップ１３．５１．６１−・・−・
−・−基体、　２０−・−・−・・・上表面２１．３１
．４１・・−・・−・〜・外周面、２２，３２．４２・
・・−・−・−面取り師弟１図（Ａ）及び（Ｂ）は、こ
の発明に係わる固体撮像素子の第１実施例を示す断面図
及び部分拡大図、第２図は、該固体撮像素子の第２実施例を示す断面図、第３図は、該固体撮像素子の第３実施例を示す断面図、第４図は、該固体撮像素子の第４実施例を示す断面図、第５図は該固体撮像素子の第５実施例を示す断面図、第６図は、従来の固体撮像素子の断面図をそれぞれに示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

　半導体チップの表面に光学部材を接着した固体撮像素
子において、基体の表面にダイボンドした半導体チップ
と、上表面側より外周面の少なくとも一部分に面取り部
を形成した光学部材と、上記光学部材の外周面に施した
封止樹脂とを備え上記封止樹脂の収縮の際に生ずる内部
応力を上記半導体チップに対して斜め下方に向くように
したことを特徴とする固体撮像素子。