(57)【要約】【課題】能動領域に対する異物の付着を防止することができる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】入射光を電荷に変換する能動領域１１１が形成された中央部１１２と中央部１１２の周囲に設けられた周縁部１１３とを有する固体撮像素子としてのベアチップ１１０と、能動領域１１１に対向するとともに能動領域１１１から離隔する基部１２１と基部１２１の周囲に設けられ周縁部１１３に密着する側部１２２とを有する保護部材としてのカバー１２０とを備え、カバー１２０とベアチップ１１０との間に形成された空間１０１に能動領域１１１が収容されるように構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を電荷に変換する能動領域が形成された中央部と前記中央部の周囲に設けられた周縁部とを有する固体撮像素子と、
前記能動領域に対向するとともに前記能動領域から離隔する基部と前記基部の周囲に設けられ前記周縁部に密着する側部とを有する保護部材とを備え、
前記能動領域は、前記保護部材と前記固体撮像素子との間に形成された空間に収容されたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記周縁部の内周側に設けられた第１の電極と前記周縁部の外周側に設けられた第２の電極とを有し、前記能動領域から前記電荷を読み出すための電極部材を備え、
前記側部は、前記第１の電極上に配置された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】
前記固体撮像素子が固定された回路基板を備え、
前記第２の電極は、前記回路基板に金属細線を介して電気的に接続されたことを特徴とする請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記側部を前記周縁部に接着する接着部材を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記保護部材は、光透過性を有する材料によって形成されたことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れかに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
入射光を電荷に変換する能動領域が形成された中央部と前記中央部の周囲に設けられた周縁部とを有する固体撮像素子を準備する準備工程と、
前記準備工程で準備された前記固体撮像素子を洗浄する洗浄工程と、
前記能動領域に対向するとともに前記能動領域から離隔する基部と前記基部の周囲に設けられ前記周縁部に密着する側部とを有する保護部材を前記洗浄工程で洗浄された前記固体撮像素子に取り付ける取付工程とを備え、
前記保護部材と前記固体撮像素子との間に形成された空間に前記能動領域を収容することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記取付工程で前記保護部材が取り付けられた前記固体撮像素子を回路基板に固定する固定工程と、
前記固定工程で前記回路基板に固定された前記固体撮像素子を前記回路基板に金属細線を介して電気的に接続する接続工程とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記取付工程では、前記側部を前記周縁部に接着することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の映像機器に用いられる固体撮像装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、この種の固体撮像装置は、各種の映像機器に用いられており、被写体からの入射光を光電変換することにより映像信号を生成する固体撮像装置として普及している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の固体撮像装置２００は、図７に示すように、絶縁体によって形成されたケース２１０と、ケース２１０の内部に収容された固体撮像素子としてのベアチップ２２０と、ケース２１０の内部からケース２１０の外部に突出するリード端子２３０と、ケース２１０の開口部に取り付けられた保護部材としてのカバー２４０とを備えている。ベアチップ２２０には、カバー２４０を透過した入射光を電荷に変換する能動領域２２１および能動領域２２１から電荷を読み出すための電極２２２が形成されている。能動領域２２１は、外部からの異物が付着しないようにカバー２４０によって保護されている。電極２２２は、リード端子２３０に金属細線２３１を介して電気的に接続されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６１―３４５３号公報（第２頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の固体撮像装置においては、ベアチップをケースに取り付け、金属細線を電極およびリード端子に接続した後に、カバーをケースに取り付けるようになっているため、各工程において飛散した異物が能動領域に付着することにより画素欠陥が生じてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題を解決するため、能動領域に対する異物の付着を防止することができる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係る固体撮像装置は、入射光を電荷に変換する能動領域が形成された中央部と前記中央部の周囲に設けられた周縁部とを有する固体撮像素子と、前記能動領域に対向するとともに前記能動領域から離隔する基部と前記基部の周囲に設けられ前記周縁部に密着する側部とを有する保護部材とを備え、前記能動領域は、前記保護部材と前記固体撮像素子との間に形成された空間に収容されたことを特徴とする構成を有している。
【０００８】
この構成により、本発明に係る固体撮像装置は、保護部材と固体撮像素子との間に形成された空間に能動領域が収容されているので、能動領域に対する異物の付着および能動領域の損傷を防止することができる。
【０００９】
また、本発明に係る固体撮像装置は、前記周縁部の内周側に設けられた第１の電極と前記周縁部の外周側に設けられた第２の電極とを有し、前記能動領域から前記電荷を読み出すための電極部材を備え、前記側部は、前記第１の電極上に配置されたことを特徴とする構成を有している。
【００１０】
この構成により、本発明に係る固体撮像装置は、第１の電極上に側部が配置されているので、固体撮像素子の金属製の部分に側部を固定することができ、保護部材の取付強度を高めることができる。
【００１１】
また、本発明に係る固体撮像装置は、前記固体撮像素子が固定された回路基板を備え、前記第２の電極は、前記回路基板に金属細線を介して電気的に接続されたことを特徴とする構成を有している。
【００１２】
この構成により、本発明に係る固体撮像装置は、固体撮像素子が回路基板上に直接取り付けられているので、従来の固体撮像装置を構成していたケースなどの部材を省くことができ、製造コストを減ずることができる。また、回路基板上の実装面積を小さくすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る固体撮像装置は、前記側部を前記周縁部に接着する接着部材を備えたことを特徴とする構成を有している。
【００１４】
この構成により、本発明に係る固体撮像装置は、側部が周縁部に接着されているので、周縁部と側部との間を封止することができ、周縁部と側部との間からの異物の侵入を防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る固体撮像装置は、前記保護部材は、光透過性を有する材料によって形成されたことを特徴とする構成を有している。
【００１６】
この構成により、本発明に係る固体撮像装置は、保護部材が光透過性を有する材料によって形成されているので、入射光を減衰させることなく能動領域に受光させることができる。
【００１７】
また、本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、入射光を電荷に変換する能動領域が形成された中央部と前記中央部の周囲に設けられた周縁部とを有する固体撮像素子を準備する準備工程と、前記準備工程で準備された前記固体撮像素子を洗浄する洗浄工程と、前記能動領域に対向するとともに前記能動領域から離隔する基部と前記基部の周囲に設けられ前記周縁部に密着する側部とを有する保護部材を前記洗浄工程で洗浄された前記固体撮像素子に取り付ける取付工程とを備え、前記保護部材と前記固体撮像素子との間に形成された空間に前記能動領域を収容することを特徴とする構成を有している。
【００１８】
この方法により、本発明に係る固体撮像装置は、洗浄工程が行われた後に取付工程を行うようになされているので、洗浄工程において洗浄された能動領域に対する異物の付着および能動領域の損傷を防止することができる。
【００１９】
また、本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、前記取付工程で前記保護部材が取り付けられた前記固体撮像素子を回路基板に固定する固定工程と、前記固定工程で前記回路基板に固定された前記固体撮像素子を前記回路基板に金属細線を介して電気的に接続する接続工程とを備えたことを特徴とする構成を有している。
【００２０】
この方法により、本発明に係る固体撮像装置は、取付工程が行われた後に固定工程および接続工程を行うようになされているので、固定工程および接続工程において飛散した異物が能動領域に付着することを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る固体撮像装置の製造方法は、前記取付工程では、前記側部を前記周縁部に接着することを特徴とする構成を有している。
【００２２】
この方法により、本発明に係る固体撮像装置は、取付工程において側部を周縁部に接着するようになされているので、周縁部と側部との間を封止することができ、周縁部と側部との間からの異物の侵入を防止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
図１から図６は、本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置を示す図である。
【００２５】
まず、本実施の形態に係る固体撮像装置の構成について説明する。
【００２６】
固体撮像装置１００は、図１に示すように、シリコンなどのチップ上に素子が集積されてなる固体撮像素子としてのベアチップ１１０と、ベアチップ１１０に取り付けられた保護部材としてのカバー１２０とを備えている。
【００２７】
ベアチップ１１０は、方形の板状に形成された部材であり、入射光を電荷に変換する能動領域１１１が形成された中央部１１２と、中央部１１２の周囲に設けられた周縁部１１３とを有している。
【００２８】
カバー１２０は、方形の板状に形成された基部１２１と、基部１２１の周囲に設けられた側部１２２とを有している。基部１２１は、能動領域１１１に対向するとともに能動領域１１１から離隔するようになっており、側部１２２は、周縁部１１３に密着するようになっている。能動領域１１１は、カバー１２０とベアチップ１１０との間に形成された空間１０１に収容されており、外部からの異物が付着しないようにカバー１２０によって保護されている。
【００２９】
カバー１２０は、光透過性を有する材料、例えば、透明樹脂などによって形成されている。能動領域１１１は、カバー１２０を透過した入射光を受光して光電変換することにより入射光に応じた電荷を生成するようになっている。この電荷は、一般に信号電荷と呼ばれるものであり、ベアチップ１１０から後述する回路基板１５０に電気信号として出力されるようになっている。
【００３０】
また、固体撮像装置１００は、能動領域１１１から電荷を読み出すための電極部材１３０と、側部１２２を周縁部１１３に接着する接着部材１４０とを備えている。
【００３１】
電極部材１３０は、周縁部１１３の内周側に設けられた第１の電極１３１と、周縁部１１３の外周側に設けられた第２の電極１３２とを有している。第２の電極１３２は、能動領域１１１に第１の電極１３１を介して電気的に接続されている。側部１２２は、第１の電極１３１上に配置されており、接着部材１４０によって周縁部１１３に固定されている。
【００３２】
接着部材１４０は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの紫外線硬化性樹脂からなる接着剤であり、紫外線が照射されることにより硬化するようになっている。接着部材１４０は、周縁部１１３と側部１２２との間を封止することにより、空間１０１を密閉するようになっている。
【００３３】
また、固体撮像装置１００は、ベアチップ１１０からの電気信号を所定の映像信号に変換するための回路が構成された回路基板１５０と、回路基板１５０にベアチップ１１０を接着する接着部材１６０とを備えている。ベアチップ１１０は、回路基板１５０上に配置されており、接着部材１６０によって回路基板１５０に固定されている。接着部材１６０は、接着部材１４０と同様に、紫外線硬化性樹脂からなる接着剤である。
【００３４】
回路基板１５０には、第２の電極１３２に金属細線１５１を介して電気的に接続された配線導体１５２を含む多数の配線導体が形成されている。金属細線１５１は、金、アルミニウムなどの導電体によって形成されており、樹脂などの封止部材１５３によって封止されている。回路基板１５０は、能動領域１１１から第１の電極１３１、第２の電極１３２および金属細線１５１を介して電荷を読み出すようになっている。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る固体撮像装置の製造工程について説明する。
【００３６】
まず、図２に示すように、素子が集積されたウエハ１７０を複数のチップ１７１に分割する工程である「ダイシング」を行い、上述したベアチップ１１０を準備する。続いて、ベアチップ１１０を洗浄し、ベアチップ１１０に付着した塵埃などの異物をベアチップ１１０から除去する。
【００３７】
次に、図３に示すように、側部１２２に接着部材１４０を付着させる。なお、この工程では、側部１２２に接着部材１４０を付着させているが、周縁部１１３と側部１２２との間に接着部材１４０を介在させればよく、周縁部１１３に接着部材１４０を付着させてもよい。このように接着部材１４０を付着させるときには、転写、滴下、貼付などの方法が用いられる。
【００３８】
次に、図４に示すように、上述したカバー１２０をベアチップ１１０に取り付け、カバー１２０とベアチップ１１０との間に形成された空間１０１に能動領域１１１を収容する。この工程では、紫外線を照射することにより接着部材１４０を硬化させ、側部１２２を周縁部１１３に接着する。これにより、側部１２２が周縁部１１３に固定される。
【００３９】
次に、図５に示すように、上述した回路基板１５０に接着部材１６０を付着させる。なお、この工程では、回路基板１５０に接着部材１６０を付着させているが、ベアチップ１１０と回路基板１５０との間に接着部材１６０を介在させればよく、ベアチップ１１０に接着部材１６０を付着させてもよい。このように、接着部材１６０を付着させるときには、転写、滴下、貼付などの方法が用いられる。
【００４０】
次に、図６に示すように、ベアチップ１１０を回路基板１５０に取り付ける工程である「ダイボンディング」を行う。この工程では、紫外線を照射することにより接着部材１６０を硬化させ、ベアチップ１１０を回路基板１５０に接着する。これにより、ベアチップ１１０が回路基板１５０に固定される。
【００４１】
次に、図１に示すように、上述した金属細線１５１を第２の電極１３２および配線導体１５２に接続する工程である「ワイヤボンディング」を行い、製造工程を終了する。これにより、ベアチップ１１０が回路基板１５０に金属細線１５１を介して電気的に接続される。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態においては、カバー１２０とベアチップ１１０との間に形成された空間１０１に能動領域１１１が収容されているので、能動領域１１１に対する異物の付着および能動領域１１１の損傷を防止することができる。
【００４３】
また、本実施の形態においては、第１の電極１３１上に側部１２２が配置されているので、ベアチップ１１０の金属製の部分に側部１２２を固定することができ、カバー１２０の取付強度を高めることができる。
【００４４】
また、本実施の形態においては、ベアチップ１１０が回路基板１５０上に直接取り付けられているので、従来の固体撮像装置を構成していたケースなどの部材を省くことができ、製造コストを減ずることができる。また、回路基板１５０上の実装面積を小さくすることができる。
【００４５】
また、本実施の形態においては、側部１２２が周縁部１１３に接着されているので、周縁部１１３と側部１２２との間を封止することができ、周縁部１１３と側部１２２との間からの異物の侵入を防止することができる。
【００４６】
また、本実施の形態においては、カバー１２０が光透過性を有する材料によって形成されているので、入射光を減衰させることなく能動領域１１１に受光させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、ベアチップ１１０の洗浄工程が行われた後にカバー１２０の取付工程を行うようになされているので、ベアチップ１１０の洗浄工程において洗浄された能動領域１１１に対する異物の付着および能動領域１１１の損傷を防止することができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、カバー１２０の取付工程が行われた後にベアチップ１１０の固定工程および金属細線１５１の接続工程を行うようになされているので、固定工程および接続工程において飛散した異物が能動領域１１１に付着することを防止することができる。
【００４９】
また、本実施の形態においては、カバー１２０の取付工程において側部１２２を周縁部１１３に接着するようになされているので、周縁部１１３と側部１２２との間を封止することができ、周縁部１１３と側部１２２との間からの異物の侵入を防止することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態において、接着部材１４０、１６０は、紫外線硬化性樹脂からなる接着剤であるが、複数の部材を接着するものであればよく、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、加熱されることにより硬化するものであってもよい。また、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂からなるシール材であり、加熱されることにより軟化し、冷却されることにより硬化するものであってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、能動領域に対する異物の付着を防止することができる固体撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置の側面図
【図２】本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置のベアチップが形成されたウエハの上面図
【図３】本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置のカバーの側面図
【図４】本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置のベアチップおよびカバーの側面図
【図５】本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置の回路基板の側面図
【図６】本発明の一実施の形態に係る固体撮像装置のベアチップ、カバーおよび回路基板の側面図
【図７】従来の固体撮像装置の側面図
【符号の説明】
１００  固体撮像装置
１０１  空間
１１０  ベアチップ（固体撮像素子）
１１１  能動領域
１１２  中央部
１１３  周縁部
１２０  カバー（保護部材）
１２１  基部
１２２  側部
１３０  電極部材
１３１  第１の電極
１３２  第２の電極
１４０  接着部材
１５０  回路基板
１５１  金属細線
１５２  配線導体
１５３  封止部材
１６０  接着部材
【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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