(57)【要約】  【課題】  筐体を構成するリブの上端面での透光板の位置決めが容易で、かつ完成後のリブ幅が小さく、筐体を小型化することが可能な固体撮像装置の製造方法を提供する。  【解決手段】  基板部２および矩形枠状のリブ３により形成される筐体１を、複数本の金属リード片９とともに一体的に樹脂成形して、各金属リード片により内部端子部および外部端子部を形成し、筐体の内部空間内の基板部上に撮像素子５を固定し、撮像素子の電極と各金属リード片の内部端子部とを各々接続し、リブの上端面に透光板７を接合する。透光板７の位置決めのために、リブの上端面に、内周に沿って低くなった低段部２５ｂを設けて段差部を形成し、透光板を、リブの段差部に形成された内壁の内側領域内で低段部の上面に載置可能な大きさとし、リブの上端面に透光板を接合する際に、低段部上面に接着材２８を充填した後、透光板を段差部の内壁により位置規制しながら低段部上面の接着材上に載置し接合した後、リブの段差部の外側に位置する部分を削除する。【選択図】  図５
2005064292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部および矩形枠状のリブにより形成される筐体を、複数本の金属リード片とともに一体的に樹脂成形して、前記各金属リード片により内部端子部および外部端子部を形成し、前記筐体の前記内部空間内の前記基板部上に撮像素子を固定し、前記撮像素子の電極と前記各金属リード片の内部端子部とを各々接続し、前記リブの上端面に透光板を接合する固体撮像装置の製造方法において、
前記リブの上端面に、内周に沿って低くなった低段部を設けて段差部を形成し、
前記透光板を、前記リブの前記段差部に形成された内壁の内側領域内で前記低段部の上面に載置可能な大きさとし、
前記リブの上端面に前記透光板を接合する際に、前記低段部上面に接着材を充填した後、前記透光板を前記段差部の内壁により位置規制しながら前記低段部上面の前記接着材上に載置し接合した後、前記リブの前記段差部の外側に位置する部分を削除することを特徴とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数本の金属リード片が各々配置された複数個の前記筐体を一括して成形し、その際、隣接する前記各筐体を形成する前記各リブを１本に合体させてリブ形成部材とするとともに、前記リブ形成部材の上端面にはその幅方向の中央部に配置され長さ方向に延在する凸部を設け、
前記各筐体の前記内部空間内に前記撮像素子を固定し、前記撮像素子の電極と前記各内部端子部とを前記金属細線により接続した後、
前記リブ形成部材の凸部の両側に形成された前記低段部の上面に接着材を充填し、
前記透光板を、前記各筐体における前記リブ形成部材の凸部の側壁により位置規制しながら、前記低段部上面の前記接着材上に載置し接合した後、
前記各筐体毎に、前記基板部に直交し且つ前記各リブ形成部材の幅を２分する方向に、前記凸部を削除するように切断して、前記各固体撮像装置を各個片に分離する請求項１に記載の固体撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子が筐体内に搭載された構成の固体撮像装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置は、ビデオカメラやスチルカメラ等に広く用いられ、ＣＣＤ等の撮像素子を絶縁性材料からなる基台に搭載し、受光領域を透光板で覆ったパッケージの形態で提供される。装置の小型化のため、撮像素子は、ベアチップの状態で基台に搭載される。そのような固体撮像装置の従来例として、特許文献１に記載の固体撮像装置を図９に示す。
【０００３】
図９において、４１は筐体であり、樹脂モールドにより一体成形された基板部４１ａおよび枠状のリブ４１ｂからなり、内部空間４２を形成している。筐体４１には、基板部４１ａの中央部に位置するダイパッド４３、およびリブ４１ｂの下部に位置するリード４４が埋め込まれている。内部空間４２の中央部に配置された撮像素子チップ４５は、ダイパッド４３の上面に接合されている。リード４４は、リブ４１ｂの内側の基板部４１ａ上面において内部空間４２に露出した内部端子部４４ａと、リブ４１ｂの下部において基板部４１ａ底面から露出した外部端子部４４ｂを有する。内部端子部４４ａと、撮像素子チップ４５のボンディングパッドとが、金属線からなるボンディングワイヤ４６によって接続されている。またリブ４１ｂの上端面に、透明なシールガラス板４７が接合されて、撮像素子チップ４５を保護するためのパッケージが形成されている。
【０００４】
この固体撮像装置は、図示されたようにシールガラス板４７の側を上方にむけた状態で回路基板上に搭載され、外部端子部４４ｂが、回路基板上の電極と接続するために用いられる。図示しないが、シールガラス板４７の上部には、撮像光学系が組み込まれた鏡筒が、撮像素子チップ４５に形成された受光領域との相互位置関係を、所定精度に調整して装着される。撮像動作の際は、鏡筒に組み込まれた撮像光学系を通して、被撮像対象からの光が受光領域に集光され光電変換される。
【０００５】
このような構造の固体撮像装置は、筐体底面に露出した外部端子部４４ｂにより回路基板上の電極と接続されるので、筐体の側面から下方に折れ曲がったアウターリードによる接続を用いた構造に比べて、パッケージの高さや占有面積が小さく、高密度実装に適している。
【０００６】
図９の形状の筐体４１を樹脂モールドする際に、特許文献１では、図１０に示すような、上金型４８と下金型４９を用いる。下金型４９の上面は平坦である。上金型４８の下面には、リブ４１ｂに対応する凹部４８ａが形成されている。凹部４８ａの両側には、内部空間４２を形成する内側凸部４８ｂ、およびリブ４１ｂの外側面を形成する外側凸部４８ｃが設けられている。リード４４とダイパッド４３とは、リードフレーム５０として一体の状態で供給され、上金型４８と下金型４９の間に装着される。
【０００７】
上金型４８と下金型４９の間にリードフレーム５０が介在することにより、上金型４８の内側凸部４８ｂと下金型４９の間に、基板部４１ａをモールドするためのキャビティ５１が形成される。その状態で樹脂の充填を行い、金型を開いて成形体を取り出した状態で、筐体４１を形成する基板部４１ａおよびリブ４１ｂは完成された形状を有する。すなわち、図１０に示すように、上金型４８の凹部４８ａはリブ４１ｂの形状に完全に対応しており、成形後に更に加工が加えられることはない。リードフレーム５０は、モールド後に、リブ４１ｂの外側に位置する部分が切断される。
【特許文献１】特開２００１−７７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の固体撮像装置を製造する工程において、シールガラス板４７をリブ４１ｂの上端面に接合する際には、図９に示すように、リブ４１ｂの上端面に接着材を塗布した後、シールガラス板４７をリブ４１ｂの上端面に位置決めして載置する。ところが、リブ４１ｂの上端面は、図９に示すように平坦である。リブ４１ｂの幅は１ｍｍ前後であるため、シールガラス板４７を平坦な上端面に対して位置決めする工程は困難であり、製造効率を低下させる一因となる。
【０００９】
また、シールガラス板４７の位置決めの余裕度を持たせるために、リブ４１ｂの上端面はある程度以上の幅を有することが必要である。リブ４１ｂの幅を確保することは、筐体４１の面積を小型化するための障害となる。
【００１０】
以上のことを考慮して、本発明は、リブの上端面に対するシールガラス板の位置決めが容易であって、しかも完成後にリブ幅が小さく、筐体を小型化することが可能な固体撮像装置の製造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】
【００１１】
本発明は、基板部および矩形枠状のリブにより形成される筐体を、複数本の金属リード片とともに一体的に樹脂成形して、前記各金属リード片により内部端子部および外部端子部を形成し、前記筐体の前記内部空間内の前記基板部上に撮像素子を固定し、前記撮像素子の電極と前記各金属リード片の内部端子部とを各々接続し、前記リブの上端面に透光板を接合することにより固体撮像装置を製造する方法を前提とする。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の固体撮像装置の製造方法は、前記リブの上端面に、内周に沿って低くなった低段部を設けて段差部を形成し、前記透光板を、前記リブの前記段差部に形成された内壁の内側領域内で前記低段部の上面に載置可能な大きさとし、前記リブの上端面に前記透光板を接合する際に、前記低段部上面に接着材を充填した後、前記透光板を前記段差部の内壁により位置規制しながら前記低段部上面の前記接着材上に載置し接合した後、前記リブの前記段差部の外側に位置する部分を削除することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、リブの上端面に透光板を載置する際に、リブ上端面の段差部により形成された内周縁により透光板が位置規制される。従って、リブの上端面の幅を小さくしても透光板の位置決めが容易かつ確実であり、リブの幅の大きさが筐体の小型化の障害となることはない。しかも、最終的に段差部の外側部分を削除するので、位置規制のための段差部の形成が筐体の小型化に対する障害となることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、複数個の固体撮像装置の製造に適用する場合、以下のようにすると効果的である。すなわち、前記複数本の金属リード片が各々配置された複数個の前記筐体を一括して成形し、その際、隣接する前記各筐体を形成する前記各リブを１本に合体させてリブ形成部材とするとともに、前記リブ形成部材の上端面にはその幅方向の中央部に配置され長さ方向に延在する凸部を設け、前記各筐体の前記内部空間内に前記撮像素子を固定し、前記撮像素子の電極と前記各内部端子部とを前記金属細線により接続した後、前記リブ形成部材の凸部の両側に形成された前記低段部の上面に接着材を充填し、前記透光板を、前記各筐体における前記リブ形成部材の凸部の側壁により位置規制しながら、前記低段部上面の前記接着材上に載置し接合した後、前記各筐体毎に、前記基板部に直交し且つ前記各リブ形成部材の幅を２分する方向に、前記凸部を削除するように切断して、前記各固体撮像装置を各個片に分離する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置の製造方法について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
まず、この製造方法により作製される固体撮像装置の構造を、図１〜４に示す。図１は、固体撮像装置の断面図、図２は下面図、図３は側面図である。図４は、一部の要素を取り去って示した固体撮像装置の平面図である。
【００１７】
１はエポキシ樹脂等の熱硬化性または可塑性樹脂からなる筐体であり、平板状の基板部２上に矩形枠状のリブ３を配置した構造を、一体成形により作製したものである。筐体１の内部空間４に面した基板部２上に、撮像素子５が接合部材６により固定されている。リブ３の上端面には、例えばガラスからなる透光板７が接着剤８により接合され、それにより筐体１の内部空間４が封止されて、パッケージが形成されている。リブ３の高さは、例えば０．１〜１．０ｍｍの範囲、リブ３の幅は、例えば０．１〜１．０ｍｍに設定される。
【００１８】
筐体１には、複数の金属リード片９が成形時に埋め込まれている。金属リード片９は、筐体１の内部空間４から外部に電気的な導出を行うための部材であり、基板部２の内部空間４側の面に露出した内部端子部９ａと、基板部２の裏面の内部端子部９ａと対応する位置に露出した外部端子部９ｂと、筐体１の外側面に露出した側面電極部９ｃとを有する。撮像素子５の電極（図示せず）と各金属リード片９の内部端子部９ａとは、各々金属細線１０により接続されている。パッケージ全体の厚みは、例えば２．０ｍｍ以下に設定される。図１の固体撮像装置から透光板７を取り去った状態の平面形状を、図４に示す。
【００１９】
図１に示されるように、金属リード片９において、内部端子部９ａの位置に対応する裏面が外部端子部９ｂとなる。また、それらの部分において金属リード片９は基板部２と実質的に同一の厚さを有する。従って、樹脂成形時に、内部端子部９ａと外部端子部９ｂを、上下の金型により挟持してクランプすることが可能である。それにより、内部端子部９ａの面が上金型の面に押圧されて密着し、樹脂ばりの発生が抑制される。金属リード片９におけるリブ３の下部に位置する部分は、ハーフエッチにより肉薄になっており、下面が樹脂に覆われている。
【００２０】
図１および３に示されるように、筐体１の各外側面すなわちリブ３の外周面は、基板部２の面に対して実質的に直交する平面を形成している。また、透光板７の端面および側面電極部９ｃの表面は、筐体１の外側面と実質的に同一平面を形成している。筐体１の各外側面すなわちリブ３の内周面は、樹脂成形後の金型の抜けを容易にするため、基板部２の面から透光板７に向かって開く向きのテーパが形成されている（図示省略）。
【００２１】
本実施の形態における固体撮像装置の製造方法は、以上のような構造を有する固体撮像装置を、効率的かつ高精度で作製可能であり、図５〜７を参照して以下に説明する工程により実施される。
【００２２】
先ず図５（ａ）に示すように、リードフレーム２１を用意する。リードフレーム２１は、図６の平面形状に示されるように、図１に示した金属リード片９を形成するためのリード部２２を複数本連結したものである。各リード部２２の内部端子部９ａに対応する位置における厚みは、基板部２の厚みと実質的に同一に設定される。リード部２２はその下面にハーフエッチにより形成された凹部２３を有し、後の工程においてこの部分で切断されることにより、図１に示した金属リード片９の形状になる。
【００２３】
次に、図５（ｂ）に示すように、リードフレーム２１を埋め込んで、樹脂の一体成形により、基板部２４およびリブ形成部材２５からなる筐体２６を複数個含む成型体を作製する。成形後の平面形状を、図７に示す。リード部２２の上下面は、各々基板部２４の上下面から露出するように埋め込まれて、各々内部端子部９ａおよび外部端子部９ｂを形成する。リブ形成部材２５は、隣接する筐体２６のリブを一本に合体させたものである。リブ形成部材２５の上端面の中央部には凸部２５ａを、リブ形成部材２５の長手方向に延在するように形成する（図７参照）。したがって、凸部２５ａの両側に段差部が形成され、各筐体２６の内部では、リブ形成部材２５の上端面に低段部２５ｂが形成される。
【００２４】
次に、図５（ｃ）に示すように、リブ形成部材２５により包囲された各筐体２６の内部空間内に、撮像素子５を接着材６により固定して、撮像素子５のパッド電極（図示せず）と各内部端子部９ａとを金属細線１０により接続する。次に、凸部２５ａの両側の低段部２５ｂの上端面に、接着材２８を塗布する。
【００２５】
次に図５（ｄ）に示すように、透光板７を載置して接合する。透光板７は、各筐体２６に対応させた形状・寸法を有する。具体的には、透光板７の周縁が、凸部２５ａの側壁より内側、すなわち低段部２５ｂの上端面に面する大きさとする。従って、透光板７を載置する際には、凸部２５ａの側壁により位置規制されるので、リブ形成部材２５の上端面での透光板７の位置決めを容易に行うことができる。
【００２６】
透光板７が接着材２８により接合された後、リブ形成部材２５、リード部２２および基板部２４を、ダイシングブレード２９により切断して、図５（ｅ）に示すように、各固体撮像装置を形成する個片に分離する。切断は、図５（ｄ）に示したとおり、基板部２４に直交する方向であって、かつ平面形状において各リブ形成部材２５の幅を２分する方向に行う。その際、リブ形成部材２５における凸部２５ａの領域が削除されるようにする。その結果、分断されたリブ形成部材２５、リード部２２および基板部２４により、基板部２およびリブ３からなる筐体１と、金属リード片９が形成される。また、金属リード片９の側面電極部９ｃが露出する。
【００２７】
本実施の形態における製造方法によれば、リブ形成部材２５の上端面に透光板７を載置する際に、凸部２５ａが形成する段差部の内周縁により透光板２７が位置規制することができる。そのため、リブ形成部材２５の上端面の幅を小さくしても透光板２７の位置決めが容易かつ確実であり、リブ形成部材２５の幅の大きさが筐体の小型化の障害となることはない。しかも、最終的に段差部の凸部２５ａを削除するので、位置規制のための凸部２５ａの形成が筐体の小型化に対する障害となることもない。
【００２８】
なお、隣接する筐体２６の２本のリブが一体に形成された１本のリブ形成部材２５は、１本のリブを個別に成形する場合の幅の２倍より小さい幅に設定可能である。したがって、これを図５（ｅ）に示すように半分に切断すれば、各固体撮像装置におけるリブ３の幅は、１本のリブを個別に成形した場合に比べると小さくなり、その分、固体撮像装置の面積が縮小される。
【００２９】
このようにしても、リブ形成部材２５の幅は、透光板７を接合するための接着材の塗布には十分な範囲に確保可能である。極端な例では、個別に成形する場合の１本分の幅でリブ形成部材２５を成形し、それを２分割すれば、切断後のリブ３を幅を従来例の半分にすることができる。
【００３０】
また、リブ形成部材２５を幅方向に２分して切断することにより、切断面は基板部２４に垂直になる。これに対して、従来のようにリブを個別に成形する場合、リブの外側面には、成形後に金型から抜くためのテーパが形成される。従って、本実施の形態により作製されるリブは、テーパ部が存在しない分だけ、リブの幅が低減される。
【００３１】
さらに、リブ形成部材２５およびリード部２２が同一のダイシングブレード２９により一括して切断されるので、透光板７の端面、筐体１の側面および金属リード片９の端面が形成するパッケージ側面は、実質的に同一平面となり、良好な平坦度を得ることができる。したがって、光学系を収容した鏡筒を装着する際、パッケージの側面を利用して、撮像素子５の受光部に対する光学系の位置決めを高精度で行うことができる。すなわち、パッケージの側面と鏡筒の内面の当接により水平位置を容易に位置決めすることができる。なお、垂直方向の位置決めは、回路基板面と鏡筒の下面との当接により行うことができる。
【００３２】
次に、上述の製造工程の図５（ｂ）に示した、樹脂による筐体の成形工程について、図８を参照して具体的に説明する。
【００３３】
まず図８（ａ）に示すように、上金型３０および下金型３１の間にリードフレームを配置して、リード部２２の上下面を、上金型３０および下金型３１でクランプする。下金型３１の上面は平面であるが、上金型３０の下面には、リブ形成部材２５（図５参照）を形成するための凹部３２が設けられている。凹部３２の中央部には、リブ形成部材２５の凸部２５ａを形成するための溝部３０ａが設けられている。リード部２２を介することにより上金型３０および下金型３１の間に形成された空間部３３、上金型３０の凹部３２の空間部、およびリード部２２の凹部２３の空間部が、樹脂成形用のキャビティを形成する。
【００３４】
次に図８（ｂ）に示すように、キャビティに樹脂を充填して、基板部２４およびリブ形成部材２５を成形する。その後図８（ｃ）に示すように、金型を開いて、図５（ｂ）に示したような、筐体が連結された成型体を取り出す。
【００３５】
この成形工程においては、リード部２２の上下面を、上金型３０および下金型３１でクランプすることにより、金型面とリード部２２の上下面が密着した状態を安定して得ることができる。また、上金型３０の凹部３２の境界部は、リード部２２の上面に配置される。以上の結果、成形による樹脂ばりの発生が効果的に抑制される。
【００３６】
また、筐体の樹脂成形に際して、金型とリードフレーム２１の間に、樹脂フラッシュバリの発生を抑制するための樹脂シートを介在させれば、ばりの発生をより効果的に抑制できる。
【００３７】
以上の説明では、隣接する筐体を形成するリブを一本に合体させて形成する例を示したが、従来例において示したように、隣接する各リブを分離して形成する方法を採用する場合であっても、本実施の形態の製造方法を適用して同様の効果を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の固体撮像装置の製造方法によれば、リブの上端面に対する透光板の位置決めが容易であって、しかも完成後にリブ幅が小さく、筐体を小型化することが可能であり、ビデオカメラやスチルカメラ等に用いられる固体撮像装置の製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における固体撮像装置の構成を示す断面図
【図２】図１の固体撮像装置の下面図
【図３】図１の固体撮像装置の側面図
【図４】図１の固体撮像装置の透光板を取り去って示した平面図
【図５】本発明の実施の形態２における固体撮像装置の製造方法を示す断面図
【図６】同製造方法におけるリードフレームを示す平面図
【図７】同製造方法におけるリードフレームを埋め込んで成形された樹脂成型体を示す平面図
【図８】同製造方法における樹脂成形の工程を具体的に示す断面図
【図９】従来例の固体撮像装置の断面図
【図１０】同固体撮像装置の筐体の成形工程を示す断面図
【符号の説明】
【００４０】
１  筐体
２  基板部
３  リブ
４  内部空間
５  撮像素子
６  接合部材
７  透光版
８  接着材
９  金属リード片
９ａ  内部端子部
９ｂ  外部端子部
９ｃ  側面電極部
１０  金属細線
２１  リードフレーム
２２  リード部
２３  凹部
２４  基板部
２５  リブ形成部材
２５ａ  凸部
２５ｂ  低段部
２６  筐体
２８  接着材
２９  ダイシングブレード
３０  上金型
３０ａ  溝部
３１  下金型
３２  凹部
３３  空間部
【図１】
2005064292.tif 000003
【図２】
2005064292.tif 000004
【図３】
2005064292.tif 000005
【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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【図１０】
2005064292.tif 000012