(57)【要約】【課題】  固体撮像素子チップの放熱特性の向上を図る。【解決手段】  箱形パッケージ３内に固体撮像素子チップ２を収納した固体撮像装置１において、折り曲げたフレキシブル配線基板６により固体撮像素子チップ２を挟みフレキシブル配線基板６を箱形パッケージ３内に貼り付けフレキシブル配線基板６のリード配線７を用いて固体撮像素子チップ２と箱形パッケージ３のリード端子５とを電気接続する。これにより、リード配線７を電気接続ばかりでなくチップ２の放熱路としても利用でき、チップの放熱特性が向上する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱形パッケージ内に固体撮像素子チップを収納した固体撮像装置において、折り曲げたフレキシブル配線基板により前記固体撮像素子チップを挟み該フレキシブル配線基板を前記箱形パッケージ内に貼り付け該フレキシブル配線基板のリード配線を用いて前記固体撮像素子チップと該箱形パッケージのリード端子とを電気接続したことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記フレキシブル配線基板には前記固体撮像素子チップの受光面に整合する貫通窓が設けられ前記リード配線が前記受光面の周囲に設けられた電極パッドに電気接続されることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記フレキシブル配線基板の前記箱形パッケージ内への貼り付け面に開口が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記フレキシブル配線基板の表裏の両面に粘着材が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記リード配線の線幅が前記固体撮像素子チップに設けられた電極パッドと同程度であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記フレキシブル配線基板の前記固体撮像素子チップ裏面に接触する部分のうち該固体撮像素子チップに形成されているアンプ部に対応する部分に表裏を貫通する金属板が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子チップを箱形パッケージ内に収納した固体撮像装置に係り、特に、固体撮像素子チップの放熱性能の向上を図った固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１，２に記載されている固体撮像装置は、中央部に窓が設けられたフレキシブル配線基板の前記窓を挟んで固体撮像素子チップの受光面とガラス基板とを対面させ、固体撮像素子チップの受光面周辺部分に設けられた電極パッドをフレキシブル配線基板の配線に接続すると共に封止樹脂にて両者間を密着させ、フレキシブル配線基板とその背面側に配置されたガラス基板とを接着剤で密着させ、固体撮像素子チップをパッケージ化している。
【０００３】
斯かる構造の固体撮像装置は、構造が簡易なため安価に製造できるという利点を持つが、固体撮像素子チップが外部に露出するため、固体撮像素子チップが衝撃で破損しないように取り扱う必要がある。このため、通常は、下記特許文献３に記載されている様に、固体撮像素子チップを樹脂内に封止したり、箱形パッケージ内に収納したりするのが普通である。
【０００４】
【特許文献１】特開平７―９９２１４号公報
【特許文献２】特開平８―１４８６６６号公報
【特許文献３】特開平６―１３２４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の固体撮像素子は高画素化（多画素化）が進展すると共に動作クロックの高周波化が進み、発熱量が増大してきている。このため、固体撮像素子チップを箱形パッケージ内に収納する構造を採用したとき、固体撮像素子チップの発熱を効率的にパッケージやパッケージ外部に熱伝導させ固体撮像素子チップの冷却を図る必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、固体撮像素子チップの発熱を効率的に放熱することができる固体撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の固体撮像装置は、箱形パッケージ内に固体撮像素子チップを収納した固体撮像装置において、折り曲げたフレキシブル配線基板により前記固体撮像素子チップを挟み該フレキシブル配線基板を前記箱形パッケージ内に貼り付け該フレキシブル配線基板のリード配線を用いて前記固体撮像素子チップと該箱形パッケージのリード端子とを電気接続したことを特徴とする。
【０００８】
本発明の固体撮像装置の前記フレキシブル配線基板には前記固体撮像素子チップの受光面に整合する貫通窓が設けられ前記リード配線が前記受光面の周囲に設けられた電極パッドに電気接続されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の固体撮像装置は、前記フレキシブル配線基板の前記箱形パッケージ内への貼り付け面に開口が設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の固体撮像装置の前記フレキシブル配線基板の表裏の両面に粘着材が塗布されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の固体撮像装置の前記リード配線の線幅が前記固体撮像素子チップに設けられた電極パッドと同程度であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の固体撮像装置の前記フレキシブル配線基板の前記固体撮像素子チップ裏面に接触する部分のうち該固体撮像素子チップに形成されているアンプ部に対応する部分に表裏を貫通する金属板が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来のワイヤーボンディングによる電気接続と比較して、フレキシブル配線基板内のリード配線を固体撮像素子チップの放熱路としても利用でき、固体撮像素子チップの冷却性能の向上を図ることが可能となる。また、ワイヤーボンディングが不要となり、このためインナーリードも不要となるため、固体撮像装置の製造コストの低減と装置の小型化も達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の断面模式図である。本実施形態に係る固体撮像装置１は、固体撮像素子チップ２と、開口を有し内部に固体撮像素子チップ２を収納する箱形のセラミック製パッケージ３と、パッケージ３の開口を密閉する透明ガラス板４とを備える。尚、本実施形態で用いる固体撮像素子はＣＣＤ型（水平転送路の出力段にフローティングディフュージョンアンプが有るもの）を想定しているが、ＣＭＯＳ型などの他の型式の固体撮像素子にも本発明を適用可能である。
【００１６】
セラミック製パッケージ３の底面部には複数のアウターリード端子５が形成されており、各アウターリード端子５の端部がパッケージ３の外側に露出する様に延設されている。固体撮像素子チップ２を挟むように折り曲げられ固体撮像素子チップ２に密着されたフレキシブル配線基板６がパッケージ３内に収納されることで、固体撮像素子チップ２の表面に設けられた電極パッド２ａがフレキシブル配線基板６内のリード配線７を通してアウターリード端子５に電気的に接続される構成になっている。
【００１７】
図２は、折り曲げてない状態のフレキシブル配線基板６の断面模式図であり、図３は、フレキシブル配線基板６の底面模式図である。尚、図３では、リード配線７はフレキシブル配線基板６の内部に設けられるため本来は点線で図示すべきであるが、パターンを明示するために実線で表示する（以下、図４，図５，図６，図７も同様である。）。
【００１８】
シート状に形成された黒色の絶縁材でなるフレキシブル配線基板６の所定位置には、固体撮像素子チップ２の受光面に整合する貫通窓１１と、折り曲げられたとき貫通窓１１とほぼ整合する貫通窓１２とが穿設されている。
【００１９】
フレキシブル配線基板６内には金属製の多数のリード配線７が設けられており、各リード配線７は、フレキシブル配線基板６の表面に露出する端部７ａとフレキシブル配線基板６の裏面に露出する端部７ｂを有する。各端部７ａは貫通窓１１の周りに配置され、各端部７ｂは貫通窓１２の周りに配置される。また、フレキシブル配線基板６の、固体撮像素子チップ２に形成された出力段アンプの形成位置に整合する位置には、表面から裏面に貫通する金属板１３が設けられる。尚、図示する例では、各リード配線７は単層構造になっているが、多層に分けて形成しても良い。
【００２０】
斯かる構成の固体撮像装置を組み立てる場合には、先ず図２に示す様に、フレキシブル配線基板６の貫通窓１２を覆うように固体撮像素子チップ２の裏面をフレキシブル配線基板６に貼り付ける。この貼り付けは、例えば、表裏面に粘着材が塗布されたフレキシブル配線基板６を用いることで容易に行うことができる。
【００２１】
次に、矢印Ａに示すようにフレキシブル配線基板６を折り曲げ、固体撮像素子チップ２の表面にフレキシブル配線基板６を貼り付ける。このとき、貫通窓１１が固体撮像素子チップ２の受光面に整合するようにし、且つ、各リード端子７の夫々の端部７ａが固体撮像素子チップ２の受光面周りに設けられた各電極パッド２ａに電気的に接触する様に導電性接着剤で接着する。また、金属板１３が出力段アンプ位置に密着する様にする。
【００２２】
次に、上記の様に折り曲げられ固体撮像素子チップ２を間に挟持したフレキシブル配線基板６をパッケージ３内の底面に貼り付ける。このとき、リード端子７の各端部７ｂが、パッケージ３内のアウターリード端子５の各端部と電気的に接触する様に導電性接着剤で接着する。
【００２３】
最後に、パッケージ３の開口を透明ガラス板４で密封し、固体撮像装置１が完成する。尚、パッケージ３内部の空きスペースを透明樹脂で埋めても良い。
【００２４】
本実施形態による固体撮像装置によれば、フレキシブル配線基板６を用いて固体撮像素子チップ２の電極パッド２ａとアウターリード端子５とを接続するため、従来必要であった電極パッドとインナーリード端子との間のボンディング工程が不要となり、組み立て作業の容易化と低コスト化を図ることができると共に、インナーリードが不要なため装置の小型化を図ることも可能になる。
【００２５】
更に、本実施形態の固体撮像装置では、ボンディングで用いる金線に比べ太く熱容量の大きいリード配線７を用いて固体撮像素子チップ２の電極パッド２ａとアウターリード端子５とを接続するため、リード配線７を放熱路として固体撮像素子チップ２の放熱を図ることが可能となる。しかも、電極パッド２と同程度の幅広のリード配線７を用いることで、更に、厚手のリード配線７とすることで、金属製放熱路の放熱容量を増大させることができ、一層の放熱性能の向上を図ることが可能となる。
【００２６】
また、固体撮像素子チップ２で一番発熱が大きい出力段アンプ部分が、金属板１３を介しパッケージ３に接触するため、アンプ部分の発熱が金属板１３を介してパッケージ３に効率的に熱伝導され、チップ２の放熱性能が向上する。
【００２７】
更にまた、本実施形態の固体撮像装置では、厚さのあるフレキシブル配線基板６を介して固体撮像素子チップ２の底面をパッケージ３に貼り付けるため、パッケージ３にあおり（非平行度）が存在していても、このあおり分をフレキシブル配線基板６の厚みによって吸収することができる。しかも、本実施形態では、貫通穴１２を設けているため、あおりが大きくてもこのあおりをフレキシブル配線基板６が容易に吸収でき、パッケージ３のあおりが固体撮像素子チップ２に与える影響を更に低減することができる。
【００２８】
フレキシブル配線基板６の構成は、図２，図３に示す構成の実施形態に限るものではない。図４，図５，図６，図７は、夫々異なる実施形態に係るフレキシブル配線基板６の平面模式図である。固体撮像素子チップを包むときの折り曲げ位置を「Ｘ」，「Ｙ」で示している。尚、図１〜図３に示す部材と同様の部材には同一符号を付して説明する。
【００２９】
図４のフレキシブル配線基板６では、フレキシブル配線基板６の中央６ａに固体撮像素子チップの裏面を載せ、位置Ｘ，Ｙでフレキシブル配線基板６の左右を夫々折り曲げる。このとき、折り曲げた後のフレキシブル配線基板６の左右端部６ｂ，６ｃ間は、固体撮像素子チップの受光面を遮らないように離間する寸法になっている。
【００３０】
図５のフレキシブル配線基板６は、図４に比べて、中央に貫通穴１１を設けた点が異なる。この貫通窓１１は、パッケージに貼り付けるときのあおり吸収のためでもよく、あるいは、貫通窓１１を固体撮像素子受光面の開口としても良い。
【００３１】
図６のフレキシブル配線基板６は、図３と同様に２つ折りにして固体撮像素子チップを包み込む構成であるが、固体撮像素子チップの底面の大部分が当接する広い面積位置にフレキシブル配線基板６の表裏を貫通する金属板１４が設けられている。これにより、固体撮像素子チップ２の裏面が金属板１４を介してパッケージ３に熱接続されるため、放熱特性の更なる向上を図ることが可能となる。
【００３２】
図７のフレキシブル配線基板６は、図６に比べて、金属板１４を切り欠いた構成とし、金属板１４の切り欠いた位置に貫通窓１２を設け、あおり吸収性能を向上させている点が異なる。
【００３３】
図４〜図７の夫々フレキシブル配線基板６では、リード配線７を細く図示しているが、隣接リード配線と接触しない様に幅広にするほど、放熱路としての特性が向上することはいうまでもない。
【００３４】
図８は、図５に示すフレキシブル配線基板６を用いて組み立てた固体撮像装置の断面模式図である。貫通窓１１を固体撮像素子チップ２の受光面側に配置している。
【００３５】
図９は、図４に示すフレキシブル配線基板６を用いて組み立てた固体撮像装置の断面模式図である。フレキシブル配線基板６を図４に示すＸ，Ｙ位置で折り曲げたとき、端部６ｂ，６ｃ間が離間して固体撮像素子チップ２の受光面を覆わない寸法になっている。尚、この実施形態では、パッケージ３底部にパッケージ底部を貫通する複数のビア９がアウターリード端子として設けられており、各ビア９に、フレキシブル配線基板６のリード配線端部７ｂが電気的に接触する構成になっている。
【００３６】
以上述べた各実施形態によれば、フレキシブル配線基板６内に設けた金属製リード配線７によって、電気接続ばかりでなく固体撮像素子チップの放熱も図れるため、固体撮像素子チップを効率的に冷却することが可能となる。また、インナーリード端子やボンディングが不要なため、製造コストの低減や装置の小型化も図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子チップの放熱性能が向上すると共に製造コストの低減や装置の小型化を図ることが可能となるため、デジタルカメラや携帯電話機等に搭載する固体撮像装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図２】図１に示すフレキシブル配線基板の断面模式図である。
【図３】図２に示すフレキシブル配線基板の平面図である。
【図４】本発明の別実施形態に係るフレキシブル配線基板の平面図である。
【図５】本発明の更に別実施形態に係るフレキシブル配線基板の平面図である。
【図６】本発明の更に別実施形態に係るフレキシブル配線基板の平面図である。
【図７】本発明の更に別実施形態に係るフレキシブル配線基板の平面図である。
【図８】本発明の別実施形態に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【図９】本発明の更に別実施形態に係る固体撮像装置の断面模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  固体撮像装置
２  固体撮像素子チップ
２ａ  電極パッド
３  箱形パッケージ
４  透明ガラス
５  アウターリード端子
６  フレキシブル配線基板
６ａ  フレキシブル配線基板中央部
６ｂ，６ｃ  フレキシブル配線基板端部
７  金属製のリード端子
７ａ，７ｂ  リード端子端部
９  ビア
１１，１２  貫通窓
１３  金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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