(57)【要約】【課題】パッケージ本体の凹部内における気密性、耐湿性を十分に確保する。【解決手段】固体撮像装置１０を、ＣＣＤイメージセンサチップ１１と、パッケージ本体１２と、ガラスリッド１３とから構成する。パッケージ本体１２の上部には、イメージセンサチップ１１を収納する凹部１４が形成されている。ガラスリッド１３は凹部１４を塞ぐ。ガラスリッド１３の接合面１３ａにはプラズマ処理が施されている。パッケージ本体１２の接合面１２ａとプラズマ処理が施された接合面１３ａとを、接着剤２０を介して接着させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納する凹部を有するパッケージ本体と、前記凹部を塞ぐ透明な蓋とを備える固体撮像装置において、
前記パッケージ本体と接合する前記蓋の接合面にはプラズマ処理が施され、
前記プラズマ処理が施された前記蓋の接合面と、前記パッケージ本体の接合面とが接着剤を介して接着することにより、前記凹部内は気密状態にされ、
前記固体撮像素子は前記気密状態の前記凹部内に封止されていること特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記プラズマ処理は、酸素プラズマ処理であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納する凹部を有するパッケージ本体と、前記凹部を塞ぐ透明な蓋とを備える固体撮像装置の封止方法において、
前記パッケージ本体と接合する前記蓋の接合面にプラズマ処理を施し、
前記プラズマ処理が施された前記蓋の接合面と、前記パッケージ本体の接合面とを、接着剤を介して接着させることにより、前記凹部内を気密状態にして前記固体撮像素子を封止することを特徴とする固体撮像装置の封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ本体の凹部に固体撮像素子が気密封止された固体撮像装置及びその封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサなどは、固体撮像素子と、固体撮像素子を収納する凹部を有するパッケージ本体と、パッケージ本体の凹部を塞ぐ透明な蓋（リッド）とから構成されている。この固体撮像素子を封止する方式として、気密封止方式がある。気密封止方式は、固体撮像素子が固着されたパッケージ本体と蓋とを、熱硬化樹脂やＵＶ硬化樹脂などの接着剤を用いて接合することにより、凹部内を気密状態にして固体撮像素子を封止する方式である。
【０００３】
パッケージ本体と蓋とを密着させるためには、それらが接合する面積を十分確保することが要求される。しかしながら、近年では、固体撮像装置を小型化する傾向に伴って、パッケージ本体も小型化、薄肉化することが要求されている。このパッケージ本体の薄肉化によって、パッケージ本体と蓋との接合面積を十分確保することが困難になる。
【０００４】
その結果、パッケージ本体と蓋との密着性が低下し、その低下に伴って、パッケージ本体の凹部内の気密性、耐湿性が低下してしまう。特に、耐湿性が低下すると、結露等により、ＣＣＤイメージセンサに機能障害を与えてしまうおそれがある。さらに、パッケージ本体と蓋との密着性がなくなり、剥がれてしまうと、その剥がれた部分には、光が互いに干渉し合う縞模様ができてしまう。
【０００５】
この問題に対して、特許文献１の発明は、パッケージ本体及び蓋の接合部に凹凸を形成することで、パッケージ本体の凹部への湿気の侵入パスを長くし、気密封止性、耐湿性の低下を抑制している。
【特許文献１】特開平１０−２４７６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、パッケージ本体と蓋とを更に密着させるためには、接着剤による接着強度をも十分に確保することが要求される。接着強度は、接着剤と接するパッケージ本体及び蓋の表面の親水性に影響される。それら表面の親水性が悪い場合には、パッケージ本体と蓋とを接着したときに、接着剤の硬化による応力が発生する。また、パッケージ本体と蓋とを接着した後は、パッケージ本体及び蓋の熱膨張率の相違による応力が発生する。それら応力は、接着強度を低下させるおそれがあり、接着強度を十分確保することを困難にする。そのため、パッケージ本体の凹部内における気密性、耐湿性を十分に確保することが困難となる。
【０００７】
本発明は、パッケージ本体の凹部内における気密性、耐湿性を十分に確保することが可能な固体撮像装置及びその封止方法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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納する凹部を有するパッケージ本体と、前記凹部を塞ぐ透明な蓋とを備える固体撮像装置において、前記パッケージ本体と接合する前記蓋の接合面にはプラズマ処理が施され、前記プラズマ処理が施された前記蓋の接合面と、前記パッケージ本体の接合面とが接着剤を介して接着することにより、前記凹部内は気密状態にされ、前記固体撮像素子は前記気密状態の前記凹部内に封止されていること特徴とする。前記プラズマ処理は、酸素プラズマ処理であることが好ましい。
【０００９】
本発明の固体撮像装置の封止方法は、前記パッケージ本体と接合する前記蓋の接合面にプラズマ処理を施し、前記プラズマ処理が施された前記蓋の接合面と、前記パッケージ本体の接合面とを、接着剤を介して接着させることにより、前記凹部内を気密状態にして前記固体撮像素子を封止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、固体撮像素子と、前記固体撮像素子を収納する凹部を有するパッケージ本体と、前記凹部を塞ぐ透明な蓋とを備える固体撮像装置において、前記パッケージ本体と接合する前記蓋の接合面にはプラズマ処理が施され、前記プラズマ処理が施された前記蓋の接合面と、前記パッケージ本体の接合面とが接着剤を介して接着することにより、前記凹部内は気密状態にされ、前記固体撮像素子は前記気密状態の前記凹部内に封止されていることにより、凹部内における気密性、耐湿性を十分に確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すように、固体撮像装置１０は、矩形板状のイメージセンサチップ１１と、パッケージ本体１２と、ガラスリッド１３とから構成される。
【００１２】
ＣＣＤイメージセンサチップ（以下「イメージセンサチップ」とする）１１は撮像面１１ａを備えており、この撮像面１１ａには多数個の受光素子がマトリックス状に配置されている。また、各受光素子の上には、ＲＧＢのカラーフイルタやマイクロレンズが積層されている（いずれも図示省略）。また、イメージセンサチップ１１の上面であってその周部には、外部端子１１ｂが形成されている。なお、ＣＣＤイメージセンサチップに代えて、ＣＭＯＳイメージセンサチップなどを用いてもよい。
【００１３】
パッケージ本体１２の上部には凹部１４が形成されている。この凹部１４の中央にはチップ収納部１５が、凹部１４の周縁であってチップ収納部１５よりも高い位置にはリードフレーム設置部１６が設けられている。イメージセンサチップ１１は、撮像面１１ａが露呈するように、接着剤１７を介してチップ収納部１５の底面に接合される。接着剤１７としてはＵＶ硬化樹脂が用いられ、このＵＶ硬化樹脂は、紫外光を照射することにより硬化する。また、パッケージ本体１２の上端であってその周部は、ガラスリッド１３と接合する接合面１２ａとなっている。なお、パッケージ本体の材質は、樹脂、セラミックス、ガラス、金属などであることが好ましい。
【００１４】
パッケージ本体１２の側部にはリードフレーム１８が組み込まれている。リードフレーム１８は略直角に曲げ加工されており、凹部１４のリードフレーム設置部１６に設置されるインナーリード部１８ａと、パッケージ本体１２の外部に露出するアウターリード部１８ｂとからなる。インナーリード部１８ａは、金線等のボンディングワイヤ１９によって、イメージセンサチップ１１の外部端子１１ｂと接続している。アウターリード部１８ｂは所定の実装基板（図示省略）に半田付け等により接続される。
【００１５】
ガラスリッド１３は板状の透明なガラス板であり、パッケージ本体１２の接合面１２ａと接合する接合面１３ａを有している。この接合面１３ａには、接合面１２ａと接合する前に、予めプラズマ処理が施されている。プラズマ処理が施された接合面１３ａと接合面１２ｂとを、接着剤２０を介して接着することにより、パッケージ本体１２とガラスリッド１３とが密着される。接着剤２０は、接着剤１７と同様に、ＵＶ硬化樹脂が用いられる。パッケージ本体１２とガラスリッド１３との密着性は、接合面１３ａをプラズマ処理しない場合よりも、高くなる。そのため、凹部１４内は、気密性及び耐湿性が十分に確保されている。この状態で、イメージセンサチップ１１は凹部１４内に封止されるため、結露等による機能障害が発生するおそれはない。なお、プラズマ処理としては酸素プラズマ処理が好ましいが、大気プラズマ処理、減圧プラズマ処理、アルゴンプラズマ処理などでもよい。
【００１６】
ガラスリッド１３の接合面１３ａをプラズマ処理することで、パッケージ本体１２とガラスリッド１３との密着性が高くなる理由について以下説明する。パッケージ本体１２とガラスリッド１３との密着性は、接着剤２０の接着強度に依存する。接着剤２０の接着強度は、接着剤２０と接する接合面１３ａの親水性に依存する。この接合面１３ａにプラズマ処理を施すと、接合面１３ａに水酸基（ＯＨ基）が形成され、接合面１３ａの親水性が向上する。これにより、接着剤２０の接着強度を向上させることが可能となる。また、プラズマ処理の中でも酸素プラズマ処理を接合面１３ａに施した場合には、接合面１３ａの親水性を向上させるだけでなく、接合面１３ａに付着した有機汚染物を除去することができる。この有機汚染物の除去により、接着剤２０の接着強度が向上する。
【００１７】
次に、固体撮像装置１０の製造工程について説明する（図１及び図２参照）。まず、ウエハーマウント工程では、外周にウエハーリングが接着されたマウントテープの上に、ウエハーが固定される（いずれも図示省略）。次に、ダイシング工程では、ダイヤモンドブレード（図示省略）によって、ウエハが切断されチップとされる。このチップがイメージセンサチップ１１となる。次に、ダイボンド工程では、まず、凹部１４のチップ収納部１５の底面に、接着剤１７が塗布される。そして、この接着剤１７が塗布された領域に、マウントテープ上のイメージセンサチップ１１が、コレット（図示省略）によって搭載される。次に、ワイヤーボンド工程では、リードフレーム１８のインナーリード部１８ａとイメージセンサチップ１１の外部端子１１ｂとが、ボンディングワイヤ１９によって接続される。
【００１８】
ガラスプラズマ工程では、ガラスリッド１３の接合面１３ａに対してプラズマ処理が施される。図３に示すように、ガラスリッド１３は、キャリア２１によりプラズマ処理装置２２まで運ばれる。プラズマ処理装置２２は、プラズマ発生器２３と、プラズマ発生器２３に接続されたノズル２４とを備えている。プラズマ発生器２３はプラズマ２３ａを発生し、そのプラズマ２３ａはノズル２４を介して接合面１３ａに当てられる。なお、プラズマ処理は接合面１３ａのみならずガラスリッド１３の全面に対して施してもよい。ガラスリッド１３の全面に対してプラズマ処理を施した場合であっても、ガラスリッド１３の光学特性に変化は生じない。また、複数のガラスリッド１３に対して一度にプラズマ処理を行ってもよい。この場合には、ワイヤーボンド工程までの工程が行われる場所とは異なる場所において、減圧プラズマ装置（図示省略）を用いて、プラズマ処理を行うことが好ましい。
【００１９】
ガラス封止工程では、まず、パッケージ本体１２の接合面１２ａに接着剤２０が塗布される。次に、図４に示すように、搬送装置２５を用いて、ガラスリッド１３をパッケージ本体１２にまで搬送する。搬送装置２５は、アーム２６と、アーム２６の先端に取り付けられた吸着パッド２７を備えている。アーム２６は、搬送装置２５内の駆動部（図示省略）により、回動及び昇降可能とされている。
【００２０】
接合面１３ａがプラズマ処理されたガラスリッド１３は、吸着パッド２７により、接合面１３ａを有する面と反対の面が吸着される。この状態で、アーム２６は、パッケージ本体１２の接合面１２ａとガラスリッド１３の接合面１３ａとが一致するように、ガラスリッド１３をパッケージ本体１２の上方に移動させる。そして、アーム２６を降下させて（図３中Ａ方向）、接合面１２ａと接合面１３ａとを、接着剤２０を介して接合させる。
【００２１】
次に、図５に示すように、ＵＶ照射器２８から紫外光２９が、ガラスリッド１３の上面に照射される。ガラスリッド１３を介して紫外光２９を受けた接着剤２０は硬化し、接合面１２ａと接合面１３ａとが接着する。これにより、パッケージ本体１２とガラスリッド１３とが密着し、凹部１４内は気密性及び耐湿性が十分に確保された状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】固体撮像装置の側断面図である。
【図２】固体撮像装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】プラズマ処理装置を示す概略図である。
【図４】ガラスリッドを搬送する搬送装置の側面図、及び固体撮像装置の側断面図である。
【図５】ＵＶ照射器の側面図、及び固体撮像装置の側断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  固体撮像装置
１１  ＣＣＤイメージセンサチップ
１２  パッケージ本体
１２ａ  接合面
１３  ガラスリッド
１３ａ  接合面
１４  凹部
２０  接着剤
２３ａ  プラズマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008034468.tif 000006
【図５】
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