(57)【要約】【課題】放熱性に優れた固体撮像装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る固体撮像装置は、外囲器、固体撮像素子、および透明な樹脂層、を具備する。前記外囲器は、底部およびこの底部の表面上に設けられた枠状の側壁部を有する。前記固体撮像素子は、前記外囲器の内部の前記底部の表面上に配置される。前記透明な樹脂層は、前記固体撮像素子に接し、かつ前記外囲器の内部を埋めるように設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部およびこの底部の表面上に設けられた枠状の側壁部を有する外囲器と、
前記外囲器の内部の前記底部の表面上に配置された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に接し、かつ前記外囲器の内部を埋める透明な樹脂層と、
を具備する固体撮像装置。
【請求項２】
前記透明な樹脂層は、空気よりも大きな熱伝導率を有する請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記透明な樹脂層は、単一の物質により構成される請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記透明な樹脂層は、複数の物質を積層した構造である請求項１または２に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記外囲器の前記側壁部上に設けられる透明な蓋体をさらに具備し、
前記透明な樹脂層は、前記外囲器の前記底面、前記側壁部、および前記蓋体、によって囲まれる空間を埋めるように設けられる請求項１乃至４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】
本発明の実施形態は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体撮像装置は、板状の底部およびこの底部の表面上に設けられた枠状の側壁部からなる外囲器と、外囲器の側壁部上に設けられる透明な蓋体と、を有するパッケージの内部に、複数のマイクロレンズが上面に配列された固体撮像素子が配置されたものである。この固体撮像装置は、パッケージ裏面に設けられた外部電極を実装基板上の所定位置に接触させることにより実装基板に実装させて使用される。
【０００３】
このような従来の固体撮像装置において、固体撮像素子は、マイクロレンズとの屈折率差を大きくとり、これによって光の集光率を向上させるために、少なくとも複数のマイクロレンズが形成される上面が空間（空気層）と接するようにして、外囲器内に配置されている。
【０００４】
しかしながら、上述のように固体撮像素子の上面は空気層と接するとともに、固体撮像素子の側面も空気層と接し、固体撮像素子の下面のみが外囲器に接するようにして固体撮像素子はパッケージ内に配置される。したがって、固体撮像素子から発せられる熱は、熱伝導率が低い空気層側にはほとんど伝達されず、主に固体撮像素子と外囲器との接触面から外囲器、外部電極、実装基板の順に伝達され、放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０４５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実施形態は、放熱性に優れた固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る固体撮像装置は、外囲器、固体撮像素子、および透明な樹脂層、を具備する。前記外囲器は、底部およびこの底部の表面上に設けられた枠状の側壁部を有する。前記固体撮像素子は、前記外囲器の内部の前記底部の表面上に配置される。前記透明な樹脂層は、前記固体撮像素子に接し、かつ前記外囲器の内部を埋めるように設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実装基板に実装された本実施形態に係る固体撮像装置を示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための、図１に対応する断面図である。
【図３】本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための、図１に対応する断面図である。
【図４】本実施形態に係る固体撮像装置の製造方法を説明するための、図１に対応する断面図である。
【図５】実装基板に実装された他の実施形態に係る固体撮像装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施形態に係る固体撮像装置について説明する。
【００１０】
図１は、実装基板に実装された本実施形態に係る固体撮像装置を示す断面図である。図１に示す固体撮像装置１０は、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏ−Ｌｅａｄ）タイプのイメージセンサ用パッケージ１１の内部に、ＣＭＯＳセンサあるいはＣＣＤセンサ等の固体撮像素子１２が配置されたものである。
【００１１】
イメージセンサ用パッケージ１１は、外囲器１３と、この外囲器１３上に設けられる透明な蓋体１４と、を有する。
【００１２】
外囲器１３は、主に、セラミック、樹脂等の絶縁体からなるものであり、板状の底部１３ａ、およびこの底部１３ａの表面上に設けられた枠状の側壁部１３ｂ、を有する。
【００１３】
また、蓋体１４は、主にガラス等の透明な絶縁体からなるものであり、外囲器１３の側壁部１３ｂ上に設けられている。
【００１４】
このようなイメージセンサ用パッケージ１１は、外囲器１３の底部１３ａ、側壁部１３ｂ、および蓋体１４、によって囲まれる所定の空間を形成する。固体撮像素子１２は、この空間内において、底部１３ａの表面上に配置されており、例えば外囲器１３の側壁部１３ｂの内側面上のパターン（図示せず）と、ワイヤー１５等の接続導体によって、電気的に接続されている。
【００１５】
なお、外囲器１３の側壁部１３ｂの内側面上のパターンは、外囲器１３の底部１３ａの裏面上のパターン（図示せず）と、外囲器１３内部に形成される配線（図示せず）によって電気的に接続されている。
【００１６】
このような固体撮像装置１０において、イメージセンサ用パッケージ１１の空間内には、固体撮像素子１２に接し、かつ空間を埋めるように、透明な樹脂層１６が設けられている。
【００１７】
この透明な樹脂層１６の屈折率は、固体撮像素子１２の表面のマイクロレンズ１２ｍの屈折率（例えば１．５）との差が大きいほど好ましく、例えばマイクロレンズ１２ｍの屈折率＞樹脂層１６の屈折率で、差が≧０．３、できれば≧０．５であることが好ましい。従来はマイクロレンズの屈折率は１．５、空気は１．０で差は０．５である。この程度の差があると十分な集光が起こる。
【００１８】
さらに、透明な樹脂層１６の熱伝導率は、少なくとも空気の熱伝導率である０．０２４（Ｗ／（ｍ・Ｋ））より大きい必要があり、例えば０．２〜０．６（Ｗ／（ｍ・Ｋ））程度である。このような熱伝導率は、例えばエポキシ、シリコーン、アクリルなどを主成分とする樹脂に微小な空洞を形成して屈折率を低くする、または樹脂に金属を入れて屈折率を高くするなどして、このような樹脂に所望の屈折率を持たせることにより、得ることができる。
【００１９】
なお、透明な樹脂層１６は、単一の物質であってもよいし、複数の物質が積層になった構造でもよい。
【００２０】
以上に説明した固体撮像装置１０は、外囲器１３の底部１３ａの裏面（図示せず）上に設けられる半田１７等の外部電極を介して、実装基板１８上に実装されて使用される。
【００２１】
次に、このような実施形態に係る固体撮像装置１０の製造方法について、図２〜図４を参照して説明する。図２〜図４はそれぞれ、実施形態に係る固体撮像装置１０の製造方法を説明するための、図１に対応する断面図である。
【００２２】
まず、図２に示すように、外囲器１３の底部１３ａの表面上に、固体撮像素子１２を配置し、この素子１２と、外囲器１３の所定位置（例えば外囲器１３の側壁部１３ｂの内側面上のパターン（図示せず））と、をワイヤー１５等の接続導体により、電気的に接続する。
【００２３】
次に、図３に示すように、固体撮像素子１２に接し、かつ外囲器１３の側壁部１３ｂの内部を埋めるように、透明な樹脂層１６を形成する。透明な樹脂層１６は、例えばポッティングにより形成される。
【００２４】
次に、図４に示すように、外囲器１３の側壁部１３ｂ上に蓋体１４を固定する。なお、図３に示す工程において、外囲器１３から露出する透明な樹脂層１６の表面を平坦にすることが可能であれば、蓋体１４は、必ずしも形成される必要はない。
【００２５】
このようにして図１に示す固体撮像装置１０が形成される。
【００２６】
以上に説明した固体撮像装置１０によれば、イメージセンサ用パッケージ１１の空間内に、固体撮像素子１２に接し、かつ空間を埋めるように透明な樹脂層１６が設けられている。したがって、固体撮像素子１２から発せられる熱は、図中の矢印Ｘのように固体撮像素子１２の下面から外囲器１３に放熱されると同時に、図中の矢印Ｙのように固体撮像素子１２に接する透明な樹脂層１６を介してイメージセンサ用パッケージ１１に放熱される。したがって、固体撮像装置１０の放熱性を向上させることができる。
【００２７】
（第２の実施形態）
図５は、実装基板に実装された第２の実施形態に係る固体撮像装置２０を示す断面図である。図５に示す固体撮像装置２０は、ＰＧＡ（Ｐｉｎ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのイメージセンサ用パッケージ２１の内部に、ＣＭＯＳセンサあるいはＣＣＤセンサ等の固体撮像素子１２が配置されたものである。
【００２８】
ＰＧＡ（Ｐｉｎ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのイメージセンサ用パッケージ２１においても、ＱＦＮタイプのイメージセンサ用パッケージ１１と同様に、板状の底部１３ａ、およびこの底部１３ａの表面上に設けられた枠状の側壁部１３ｂ、を有する外囲器１３と、この外囲器１３の側壁部１３ｂ上に設けられる透明な蓋体１４と、を有する。
【００２９】
このようなイメージセンサ用パッケージ２１においても、外囲器１３の底部１３ａ、側壁部１３ｂ、および蓋体１４、によって所定の空間を形成する。固体撮像素子１２は、この空間内において、底部１３ａの表面上に配置されており、例えば外囲器１３の側壁部１３ｂの内側面上のパターン（図示せず）と、ワイヤー１５等の接続導体によって、電気的に接続されている。
【００３０】
そして、固体撮像素子１２が配置されたイメージセンサ用パッケージ２１の空間内には、固体撮像素子１２に接し、かつ空間を埋めるように、透明な樹脂層１６が設けられている。
【００３１】
以上に説明した固体撮像装置２０は、外囲器１３の底部１３ａの裏面に設けられる複数のピン２７からなる複数の外部電極を介して、実装基板１８上に実装されて使用される。
【００３２】
このような実施形態に係る固体撮像装置２０の製造方法については、第１の実施形態に係る固体撮像装置１０の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【００３３】
以上に説明した固体撮像装置２０においても、イメージセンサ用パッケージ２１の空間内に、固体撮像素子１２に接し、かつ空間を埋めるように透明な樹脂層１６が設けられている。したがって、固体撮像素子１２から発せられる熱は、図中の矢印Ｘのように固体撮像素子１２の下面から外囲器１３に放熱されると同時に、図中の矢印Ｙのように固体撮像素子１２に接する透明な樹脂層１６を介してイメージセンサ用パッケージ２１に放熱される。したがって、固体撮像装置２０の放熱性を向上させることができる。
【００３４】
以上に、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１０、２０・・・固体撮像装置
１１、２１・・・イメージセンサ用パッケージ
１２・・・固体撮像素子
１２ｍ・・・マイクロレンズ
１３・・・外囲器
１３ａ・・・底部
１３ｂ・・・側壁部
１４・・・蓋体
１５・・・ワイヤー
１６・・・樹脂層
１７・・・半田
１８・・・実装基板
２７・・・ピン
【図１】
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【図２】
2015176987.tif 000004
【図３】
2015176987.tif 000005
【図４】
2015176987.tif 000006
【図５】
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