(57)【要約】【課題】本発明は、小型固体撮像装置において製造時や製品完成後の固体撮像素子基板の傾きや反りによる配線パターンの絶縁発生を防ぎ、品質を向上させることを目的とする。【解決手段】貫通開口部を有する絶縁性構造体に、前記貫通開口部を塞ぐように固体撮像素子基板を装着し、固体撮像素子基板の固定用として、第１の接着剤と第２の接着剤の２種類が形成する。【選択図】図１
2010205773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性樹脂で構成され、貫通開口部を有する構造体と、
前記構造体表面に形成された配線部と、
前記配線部に接続されると共に、前記貫通開口部を塞ぐように前記構造体に装着された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子と対向し前記貫通開口部を塞ぐように前記構造体に装着された透光性部材とを具備し、
前記固体撮像素子の前記構造体への電気的接続の固定用として、第１の接着剤と第２の接着剤の２種類が形成されていることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の固体撮像装置であって、
前記第１の接着剤は粘度が高く、前記第２の接着剤は粘度が低い固体撮像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の固体撮像装置であって、
第１の接着剤を固体撮像素子の角部に用い、第２の接着剤を固体撮像素子の辺部に用いられている固体撮像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
前記第１の接着剤は熱硬化性接着剤であり、前記第２の接着剤はＵＶ硬化性および熱硬化性を有する接着剤である固体撮像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の固体撮像装置であって、
前記透光性部材は、光学フィルタである固体撮像装置。
【請求項６】
貫通開口部を持つ絶縁性樹脂の表面に形成された配線部上に固体撮像素子を装着する工程と、
装着した前記固体撮像素子の角部に第１の接着剤を塗布する工程と、
前記第１の接着剤を同時に熱硬化する工程と、
第２の接着剤を前記固体撮像素子の周囲に充填する工程と、
前記第２の接着剤を硬化する工程と、
透光性部材を装着する工程とからなることを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法であって、
前記充填する工程は、前記貫通開口部を介してＵＶ照射しながら前記第２の接着剤を充填する工程である固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置およびその製造方法に係り、特に、監視カメラ、医療用カメラ、車載用カメラなどの半導体撮像素子を用いて形成される小型の固体撮像装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、車載部品等で小型カメラの需要が急速に進展している。この種の小型カメラは固体撮像素子によりレンズなどの光学系を介して入力される画像を電気信号として出力する固体撮像装置が使用されている。そしてこの撮像装置の小型化、高性能化に伴い、カメラがより小型化され、各方面で使用されてきており、映像の入力装置としての市場を広げている。従来の半導体撮像素子を用いた撮像装置は、レンズ、半導体撮像素子、その駆動回路および信号処理回路などを搭載したＬＳＩ等の部品を夫々筐体あるいは構造体に形成してこれらを組み合わせている。このような組み合わせによる実装構造は、従来、平板上のプリント基板上に各素子を搭載することによって形成されていた。
【０００３】
そこで、装置の更なる小型化をはかるために、図７に示すような固体撮像装置が開示されている（特許文献１）。開口部１０２と立体配線部１０４を持つ樹脂構造体１０１の表裏に固体撮像素子１０３と光学フィルター１０９を搭載した構造である。さらに、固体撮像素子１０３をバンプ１０５を用いて樹脂構造体１０１に接続した後に、周囲に封止樹脂１０８を充填することにより補強固定している。
【０００４】
しかし、このような構造と製造方法では、搭載する固体撮像素子の高機能化によるピン数の増加や樹脂構造体の小型化に対して、一部の配線パターン部において、電気的な接触界面での浮きや剥離が発生するという現象が起こっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５８２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、電気的な接触界面での浮きや剥離が発生する場合には、電気不良となり、部分的な電気不良でも固体撮像装置としては不良品となってしまう。特に、初期組立て時の電気接続は大丈夫でもその後の信頼性を確保するのが困難となり、不良発生率が増加するという課題が発生していた。
【０００７】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、固体撮像素子の電気的接続の補強固体の強化のために、第１の接着剤と第２の接着剤を形成することを特徴とし、配線基板との電気接続を確実にするとともに、固体撮像装置の品質の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の固体撮像装置は、絶縁性樹脂で構成され、貫通開口部を有する構造体と、前記構造体表面に形成された配線部と、前記配線部に接続されると共に、前記貫通開口部を塞ぐように前記構造体に装着された固体撮像素子と、前記固体撮像素子と対向し前記貫通開口部を塞ぐように前記構造体に装着された透光性部材とを具備し、前記固体撮像素子の前記構造体への電気的接続の固定用として、第１の接着剤と第２の接着剤の２種類が形成されていることを特徴としている。
この構成により、前記固体撮像素子を装着した時の電気的接続直後の状態を第１の接着剤で補強固定し、その後、全体の補強固定を第２の接着剤で行うことができるので、電気接続を強固にすることが出来るために、品質および歩留まりの向上を得ることが出来る。
【０００９】
本発明の他の固体撮像装置は、第１の接着剤は粘度が高く、第２の接着剤は粘度が低いことを特徴としている。
この構成により、第１の接着剤の使用時には部分的に補強固定することが可能であり、第２の接着剤の使用時には全体を充填する補強固定を行なうことが出来、双方の効果により、補強固定効果を向上させることが出来る。
【００１０】
本発明の他の固体撮像装置は、第１の接着剤を固体撮像素子の角部に用い、第２の接着剤を固体撮像素子の辺部に用いられていることを特徴としている。
この構成により、第１の接着剤により傾きに対して効果がある角部を補強固定し、第２の接着剤により全体を充填する辺を補強固定することが可能となり、補強固定効果を向上させることが出来る。
【００１１】
本発明の他の固体撮像装置は、前記第１の接着剤は熱硬化性接着剤であり、前記第２の接着剤はＵＶ硬化性および熱硬化性を有する接着剤であることを特徴としている。
この構成により、第１の接着剤を熱硬化して固定してから、第２の接着剤をＵＶ照射しながら充填することで、接着剤の光学部材（光学フィルタなど）への付着を防止し、信頼性の高い固体撮像装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の他の固体撮像装置は、透光性部材として光学フィルタを用いることを特徴としている。
この構成により、良好な光学特性を得ることが出来る。
【００１３】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、貫通開口部を持つ絶縁性樹脂の表面に形成された配線部上に固体撮像素子を装着する工程と、装着した前記固体撮像素子の角部に第１の接着剤を塗布する工程と、前記第１の接着剤を同時に熱硬化する工程と、第２の接着剤を前記固体撮像素子の周囲に充填する工程と、前記第２の接着剤を硬化する工程と、透光性部材を装着する工程とからなることを特徴としている。
この構成により、補強固定力が向上する構造を製造することが出来、品質および歩留まりの向上を得ることが出来る。
【００１４】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、前記充填する工程が、前記貫通開口部を介してＵＶ照射しながら前記第２の接着剤を充填する工程であることを特徴とする。
この構成により、第１の接着剤を熱硬化して固定してから、第２の接着剤をＵＶ照射しながら充填することで、接着剤の光学フィルタなどへの付着を防止し、信頼性の高い固体撮像装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の固体撮像装置およびその製造方法によれば、固体撮像素子基板の傾きや反りによる電気接続不良の発生を抑制し、さらに局部的な電極部の密着性の補強も行うことが出来、品質の高い固体撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の固体撮像装置の断面図を図１、図２に示す。
構造体１には貫通開口部２が形成されており、固体撮像素子３が構造体１の表面に形成されている配線パターン４にバンプ５を介して電気的に装着されている。固体撮像素子３は貫通開口部２を塞ぐように装着されており、固体撮像素子３の端子（図示せず）に接続されているバンプ５の先端部は導電性接着剤６で接続されており、構造体１の配線パターンと接続している。そして固体撮像素子３の角部に第１の接着剤７が配されており、バンプ５と導電性接着剤６の周囲および固体撮像素子３と構造体１の間には、第２の接着剤８が充填されている。固体撮像素子３と相対して透光性部材としての光学フィルタ９が設置されている。
第１の接着剤７は図２に示すように固体撮像素子３の角部に形成されている。
【００１７】
構造体１は絶縁性のポリフタルアミド樹脂で構成され、光学フィルタ９は水晶屈折板を用い、バンプ５としては金バンプを用いた。
第１の接着剤は、外部の熱変化に対する固体撮像素子全体の傾きや反りを抑制することで接続部全体にかかる応力を低減し、各接続部の接続不良発生を抑制する役割を担っている。第２の接着剤は接続バンプ周りの空間および固体撮像素子と構造体との間の空間に充填することで、各接続部の部分的な接着力の補強を行なう役割を担っている。
【００１８】
第１の接着剤は粘度が高く（１４０Ｐａ・ｓ）、熱硬化性のエポキシ樹脂を使用した。固体撮像素子の角部で留まり、全体の動きを抑制するためである。また、第２の接着剤は粘度が低く（５Ｐａ・ｓ）、ＵＶ硬化性および熱硬化性のエポキシ樹脂を使用した。必要な空間を隙間無く充填し、密着力を確保するためである。
【００１９】
このような構成をとることにより、熱変化や外部衝撃に対しても接続部における接続不良をさらに抑制することができ、製造時および製品完成時において電気絶縁不良が起こることなく、品質が高い固体撮像装置を得ることが出来る。
【００２０】
次にこの固体撮像装置の製造方法について説明する。製造工程図を図３乃至７に示す。
まず、構造体１１に透光性部材としての光学フィルタ９を接着した（図３）。次いで、光学フィルタ９に対向して貫通開口部２を塞ぐように構造体１の金属配線パターン４に固体撮像素子基板３を設置した（図４）。このとき、固体撮像素子基板３の電極（図示せず）上にバンプ５を形成し、その先端に導電性接着剤６を転写形成した。バンプ５は金線で形成し、導電性接着剤６としては銀ペーストを用いた。
【００２１】
このようにして、固体撮像素子（基板）３を（金属）配線パターン４上に設置した後に、図６に示すように、第１の接着剤７を固体撮像素子３の角部に塗布した。ここで第１の接着剤７としてはＵＶ硬化開始剤を含まないエポキシ系樹脂を用いる。
その後、図７に示すように、導電性接着剤６および第１の接着剤７を加熱硬化した。続いて第２の接着剤８を充填した。この第２の接着剤８としてはＵＶ硬化開始剤を含むエポキシ系樹脂を用いた。このとき、固体撮像素子３の角部には、第１の接着剤７が存在しているので、第２の接着剤８の充填は、固体撮像素子３の辺部から注入を行なった。
【００２２】
第２の接着剤８の注入時には、透光性部材９側から開口部を通してＵＶ光（図示せず）を照射した。その結果、第２の接着剤８はこの開口部２側からＵＶ光で硬化する。このため、固体撮像素子基板３の撮像エリアには到達することなく、必要な部分のみを充填することができる。続いて、第２の接着剤の加熱硬化を行なった。
【００２３】
このような製造方法を取ることで、導電性ペースト硬化時における固体撮像素子基板の傾きや反りを抑制し、定位置に強固に固定することができる。さらに空間に充填された接着剤による部分的な密着性の補強も行うことができ、電気絶縁不良の無い高品質な固体撮像装置を製造することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上説明したように本発明の固体撮像装置およびその製造方法によれば、固体撮像素子基板の傾きや反りによる電気接続不良の発生を抑制し、さらに局部的な電極部の密着性の補強も行うことが出来、品質の高い固体撮像装置を提供することができることから、携帯端末など種々の電子機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における固体撮像装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における固体撮像装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】従来例の固体撮像装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    構造体
２    貫通開口部
３    固体撮像素子
４    配線パターン
５    バンプ
６    導電性接着剤
７    第１の接着剤
８    第２の接着剤
９    光学フィルタ
【図１】
2010205773.tif 000003
【図２】
2010205773.tif 000004
【図３】
2010205773.tif 000005
【図４】
2010205773.tif 000006
【図５】
2010205773.tif 000007
【図６】
2010205773.tif 000008
【図７】
2010205773.tif 000009