(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域及び前記撮像領域の周囲を取り囲むように設けられた非撮像領域を有する半導体チップと、
前記非撮像領域の一部に前記非撮像領域の長手方向に所定の間隔をおいて設けられた複数の表面電極と、
前記各表面電極にそれぞれ接続された複数のインナーリードと、
前記撮像領域に設けられ前記撮像領域への入射光を集光する光学部材と、
前記光学部材の上面を覆うように前記インナーリードを含む前記半導体チップ上に重ね合わされ、前記非撮像領域に塗布された封止兼用の樹脂材により接着される薄板状の透明保護部材とを備える撮像素子において、
前記インナーリードが設けられない前記非撮像領域と前記非撮像領域に対向する前記透明保護部材との間に前記樹脂材の前記光学部材への流動を抑止する抑止部材を介在し、
前記抑止部材は、前記インナーリードと同一の厚さを有するダミーリードからなり、
前記ダミーリードの一端は前記非撮像領域と前記透明保護部材との間に介在され、前記ダミーリードの他端は前記半導体チップ外へ突出されるように構成した
ことを特徴とする撮像素子。
【請求項２】
前記ダミーリードは前記非撮像領域の長手方向に所定の間隔をおいて複数平行に配列されることを特徴とする請求項１記載の撮像素子。
【請求項３】
前記光学部材は、オンチップレンズであることを特徴とする請求項１記載の撮像素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＶカメラなどに使用される撮像素子に関し、さらに詳しくは、撮像素子を構成する半導体チップの表面電極にインナーリードを接合するとともに、半導体チップの撮像用の光学面を透明保護部材でカバーしてパッケージングするようにした撮像素子の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮像素子において、その撮像領域には、入射される光を撮像画素構成用のフォトセンサ部に向け集光するためのオンチップレンズが設けられ、さらに、このオンチップレンズを保護するために撮像素子の撮像領域をガラス等の透明保護部材によりカバーする構造になっている。
この透明保護部材を撮像素子に接着する手法としては、撮像素子のオンチップレンズを含む表面全域に透明な樹脂材を塗布し、この樹脂材により透明保護部材を撮像素子に貼り付けるようにしている。この場合、オンチップレンズと樹脂材との屈折率が近似しているため、オンチップレンズの集光作用が樹脂材によって悪化されてしまう。
そこで、撮像素子の撮像領域を除いた撮像素子の非撮像領域に相当する周辺部分に樹脂材を塗布し、この樹脂材により透明保護部材を撮像素子に貼り付け、撮像素子のオンチップレンズと透明部材部材との間に空間を形成するようにしている。
【０００３】
以下、図３及び図４により従来の撮像素子について説明する。
図３は従来における撮像素子の平面図、図４はその側面図である。
図３及び図４において、撮像素子３０は、これを構成する方形状の半導体チップ３２を有し、この半導体チップ３２の中央には、方形状の撮像領域３２１が設けられ、半導体チップ３２の周辺には撮像領域３２１を取り囲むようにして非撮像領域３２２が設けられている。
前記撮像領域３２１には、半導体チップ３２にマトリクス状に設けられた図示省略の各フォトセンサ部に向けて入射光を集光するためのオンチップレンズ３２３が設けられている。また、前記非撮像領域３２２の相対向する辺には、半導体チップ３２の各表面電極３２５に接続された複数のインナーリード３２４が半導体チップ３２外へ突出して設けられている。
【０００４】
図４において、３４は半導体チップ３２の撮像領域３２１及び非撮像領域３２２を覆うガラス等の透明保護部材であり、この透明保護部材３４は、非撮像領域３２２に塗布した透明な樹脂材３６により半導体チップ３２に接着されている。この場合、インナーリード３２４は半導体チップ３２と透明保護部材３４により挟持された状態となり、そして、半導体チップ３２の非撮像領域３２２と透明保護部材３４間の隙間は樹脂材３６硬化することにより封止される構成になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された従来の撮像素子では、半導体チップ３２のオンチップレンズ３２３と透明部材部材３４との間に空間が形成されるため、この空間を介して対向するオンチップレンズ３２３の集光作用が悪化されることがない。
しかしながら、透明部材部材３４の貼り付け時に、インナーリード３２４がない非撮像領域３２２の辺に塗布された樹脂材３６Ａは図４に示すように透明部材部材３４と半導体チップ３２間の隙間を通してオンチップレンズ３２３側へ流動し、オンチップレンズ３２３の周辺部分を部分的に覆ってしまう。その結果、この部分のレンズ集光作用が悪化し、感度も低下するという問題がある。
そこで、半導体チップ３２の周辺部における樹脂材ののり代を一定以上設けるか、または樹脂材３６を一度仮硬化させて樹脂材の広がりを抑えた後に透明保護部材３４を接着するようにしている。
しかし、一定以上ののり代を設けることは、半導体チップ３２が大きくなって撮像素子が大型化する問題がある。また、樹脂材３６を一度仮硬化させると、その濡れ性が低下するため、透明保護部材３４との接着部分にエアパスが生じ易くなり、このエアパスから空気中の水分が浸入して撮像素子を腐食させるなどの問題があるほか、塵埃が侵入した場合には影を作ってしまう問題がある。
【０００６】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、透明保護部材の貼り付け時に半導体チップの周辺部に塗布された樹脂材が半導体チップの撮像領域へ侵入するのを未然に防止し、小型化を可能にした撮像素子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】
上記目的を達成するために本発明は、撮像領域及び前記撮像領域の周囲を取り囲むように設けられた非撮像領域を有する半導体チップと、前記非撮像領域の一部に前記非撮像領域の長手方向に所定の間隔をおいて設けられた複数の表面電極と、前記各表面電極にそれぞれ接続された複数のインナーリードと、前記撮像領域に設けられ前記撮像領域への入射光を集光する光学部材と、前記光学部材の上面を覆うように前記インナーリードを含む前記半導体チップ上に重ね合わされ、前記非撮像領域に塗布された封止兼用の樹脂材により接着される薄板状の透明保護部材とを備える撮像素子において、前記インナーリードが設けられない前記非撮像領域と前記非撮像領域に対向する前記透明保護部材との間に前記樹脂材の前記光学部材への流動を抑止する抑止部材を介在し、前記抑止部材は、前記インナーリードと同一の厚さを有するダミーリードからなり、前記ダミーリードの一端は前記非撮像領域と前記透明保護部材との間に介在され、前記ダミーリードの他端は前記半導体チップ外へ突出されるように構成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、半導体チップにおいてインナーリードが設けられない非撮像領域とこれに対向する透明保護部材との間に抑止部材が介在されているから、この抑止部材により、塗布樹脂材が半導体チップの撮像領域へ侵入するのを未然に防止できる。
【０００９】
【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参照して詳細に説明する。
図１は本発明かかる撮像素子の平面図、図４はその側面図である。
【００１０】
図１及び図２において、撮像素子１０は、これを構成する方形状の半導体チップ１２を有し、この半導体チップ１２の中央には、方形状の撮像領域１２１が設けられ、半導体チップ１２の周辺には撮像領域１２１を取り囲むようにして非撮像領域１２２が設けられている。
前記撮像領域１２１には、半導体チップ１２にマトリクス状に設けられた図示省略の各フォトセンサ部に向けて入射光を集光するためのオンチップレンズ（請求項に記載した光学部材に相当する）１２３が設けられている。また、前記半導体チップ１２の長尺側における非撮像領域１２２Ａの相対向する両方の辺には、非撮像領域１２２Ａの長手方向に所定の間隔をおいて複数の表面電極１２５が設けられ、この各表面電極１２５にはインナーリード１２４の一端それぞれ接続され、各インナーリード１２４の他端は半導体チップ１２外へ突出されている。
【００１１】
図２において、１４は半導体チップ１２の撮像領域１２１及び非撮像領域１２２を覆うガラス等の透明保護部材であり、この透明保護部材１４は、非撮像領域１２２に塗布した透明な樹脂材１６により半導体チップ１２の非撮像領域１２２に接着されている。この場合、インナーリード１２４は半導体チップ１２と透明保護部材１４により挟持された状態となり、そして、半導体チップ１２の非撮像領域１２２と透明保護部材１４間の隙間は透明樹脂材１６により封止される構成になっている。
【００１２】
また、インナーリード１２４が設けられない半導体チップ１２の短尺側における非撮像領域１２２Ｂの相対向する両方の辺と、これに対向する透明保護部材１４との間には、塗布された流動性樹脂材１６のオンチップレンズ１２３への流動を抑止する抑止部材１８が介在されている。
前記抑止部材１８は、インナーリード１２４と同一厚さ及び同一形状の複数のスペーサ片、すなわちダミーリード１８１からなり、このダミーリード１８１の一端は、インナーリード１２４が設けられない非撮像領域１２２と、これに対向する透明保護部材１４との間に非撮像領域１２２の長手方向に所定の間隔を置いて平行に並べた状態で介在され、樹脂材１６の硬化により固定される。そして、ダミーリード１８１の他端は半導体チップ１２外へ突出されている。
【００１３】
上記ダミーリード１８１には、インナーリード１２４と同様な銅や４２アロイなどの材質が使用される。また、このダミーリード１８１の形状や材質は熱収縮率がインナーリード１２４とほぼ同じであれば、他のものであってもよい。この場合、塗布される樹脂材１６との密着性を考慮する必要がある。
また、この実施の形態におけるインナーリード１２４及びダミーリード１８１の配列間隔は０．５ｍｍ程度であるが、毛細管現象により必要な箇所に樹脂材１６が入り込み得る間隔に設定されている。そして、この間隔は、半導体チップ１２と透明保護部材１４間の隙間及び樹脂材１６の粘度とチクソ性によって変化される。
【００１４】
なお、前記樹脂材１６は、透明保護部材１４の貼り付けに際し塗布された時は流動性を有し、これにより、非撮像領域１２２に対応する半導体チップ１２と透明保護部材１４間の隙間やインナーリード１２４及びダミーリード１８１の隙間に毛細管現象で容易に侵入できるようにし、そして、流動性の樹脂材１６が必要なところまで侵入された時点で、この樹脂材を熱や紫外線などにより硬化させ封止するようになっている。
【００１５】
このように構成された撮像素子によれば、半導体チップ１２においてインナーリード１２４が設けられない短尺側の非撮像領域１２２の相対向する両方の辺１２２Ｂと、これに対向する透明保護部材１４との間に複数のダミーリード１８１を所定の間隔で配列してなる抑止部材１８を挟み込んだ構成にしたので、このダミーリード１８１によって、塗布された樹脂材１６がオンチップレンズ１２３へ流動し侵入されるのを抑止することができる。これにより、透明保護部材１４の貼り付け時に半導体チップ１２の周辺部に塗布された樹脂材１６が半導体チップ１２の撮像領域へ侵入するのを未然に防止することができるとともに、樹脂材１６ののり代が小さくて済み、半導体チップ１２が小さくなって撮像素子を小型化することができる。
【００１６】
また、この実施の形態によれば、ダミーリード１８１の厚さがインナーリード１２４の厚さと同一になっているため、透明保護部材１４の平面度が改善され、かつ撮像素子の寸法精度を向上できる。
また、ダミーリード１８１をグランドに接続することにより、撮像素子の静電強度を向上できるとともに、撮像素子の除電効果により浮遊ダストの吸着を低減できる。さらに、ダミーリード１８１を電源ラインとして使用することにより撮像素子の耐ノイズ性を向上できる。
【００１７】
なお、上記実施の形態では、半導体チップ１２の長尺側における非撮像領域１２２の相対向する両方の辺１２２Ａにインナーリード１２４を有する撮像素子について説明したが、本発明はこれに限定されず、半導体チップ１２の１つの辺にインナーリードを有するシングルラインタイプの撮像素子にも適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明にかかる撮像素子によれば、透明保護部材の貼り付け時に半導体チップの周辺部に塗布された樹脂材が半導体チップの撮像領域へ侵入するのを未然に防止できるとともに、撮像素子の小型化を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明かかる撮像素子の平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】従来における撮像素子の平面図である。
【図４】図３の側面図である。
【符号の説明】
１０……撮像素子、１２……半導体チップ、１２１……撮像領域、１２２……非撮像領域、１２３……オンチップレンズ、１２４……インナーリード、１２５……表面電極、１４……透明保護部材、１６……樹脂材、１８……抑止部材、１８１……ダミーリード。
【図１】
0004729825.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004729825.tif 000004
【図４】
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