(57)【要約】  【課題】  搭載された撮像素子を撮像装置内にかつ精度よく位置合わせして実装することが可能な撮像素子収納用パッケージを提供すること。  【解決手段】  撮像素子収納用パッケージは、複数のリード端子５のうち端に配されたリード端子５は、その途中から分岐して隣接するリード端子５と反対側へ延びる分岐部６が形成されており、分岐部６は、一対の辺の外側と一対の辺に隣接する辺の外側に突出している。分岐部６の先端を位置合わせすることにより、撮像素子４を撮像装置に位置合わせすることができる。【選択図】  図１
2005159124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に撮像素子が搭載される搭載部が形成された四角平板状のセラミックスから成る基板と、該基板の上面の外周部の対向する一対の辺部にそれぞれ取着された金属から成る複数のリード端子と、該複数のリード端子を介して前記基板の上面の外周部の全周にわたって低融点ガラスまたは熱硬化性樹脂で接合されたセラミックスから成る枠体とを具備している撮像素子収納用パッケージにおいて、前記複数のリード端子のうち端に配された前記リード端子は、その途中から分岐して隣接する前記リード端子と反対側へ延びる分岐部が形成されており、該分岐部は、前記一対の辺の外側または前記一対の辺に隣接する辺の外側に突出していることを特徴とする撮像素子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記分岐部は、前記基板の前記一対の辺のいずれか一方の両端部および前記一対の辺に隣接する一方の辺に配されていることを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の撮像素子を収納するためのリード端子を有する撮像素子収納用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の撮像素子をカメラ等の撮像装置に実装する際に、撮像装置のレンズ等の光学系部品との光学的な位置精度が保たれるように撮像素子を実装することが必要であり、この位置精度を向上させつつ簡易に実装することが実装のコストダウンのための必須課題となっている。
【０００３】
従来、撮像素子をカメラ等の撮像装置に実装する際には、リード端子には位置基準となるべき構造の部分が存在しないことから、撮像素子が収納されている撮像素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）の上部に接合されている枠体の外辺部を位置基準として主に使用し、この枠体の外辺部とパッケージが取り付けられる配線基板とを位置合わせすることによって撮像素子と配線基板との位置合わせを行なっていた。そして、この配線基板を撮像装置の所定位置に位置合わせすることにより撮像装置内の光学系部品と撮像素子との位置精度を確保していた。
【０００４】
この従来のパッケージを図２に示す。図２において（ａ）は従来のパッケージの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図を示し、11はセラミックスから成る枠体、12は熱硬化性樹脂または低融点ガラスから成る接合材、13はセラミックスから成る基板、14は撮像素子、15はリード端子を示す。
【０００５】
このパッケージは次の方法によって作製される。すなわち接合材12が熱硬化性樹脂から成る場合、基板13の上面の枠体11との接合面に予めペースト状の接合材12をスクリーン印刷法またはディスペンス法等の方法により塗布し、その上面にリード端子15を載置してオーブン等で加熱することで接合材12を仮硬化し、基板13にリード端子15を仮固定する。次に、リード端子15の上面に接合材12をスクリーン印刷法またはディスペンス法等の方法で塗布し、その上面に枠体11を載置することにより、リード端子15を基板13と枠体11とで挟み込んだ状態でトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させることで接合材12を完全に硬化させ、基板13、枠体11およびリード端子15を強固に接着してパッケージを作製する。
【０００６】
また接合材12が低融点ガラスから成る場合、基板13の上面の枠体11との接合面に予めペースト状の接合材12をスクリーン印刷法またはディスペンス法等の方法で塗布し、トンネル式の雰囲気炉で溶解し基板13の接合面に固着させた後にリード端子15を載置し、リード端子15を接合材12を介して基板13と枠体11とで挟み込んだ状態でトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させることで接合材12を再び溶融させ、基板13，枠体11およびリード端子15を接合材12によって強固に接着してパッケージを作製する。
【０００７】
そして、このようにして作製されたパッケージのリード端子15のパッケージ内側に位置する先端２箇所以上の部分を位置基準として画像位置認識装置に認識させ、その位置基準と撮像素子14の搭載されるべき相対的な位置を計算させながら撮像素子14が位置合わせされ、パッケージに取り付けられる。その後、上記説明のようにパッケージの枠体２の外辺部を基準としてパッケージが配線基板に取付けられていた。
【特許文献１】特開平９−45804号公報
【特許文献２】特開平２−54249号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のパッケージの基板13および枠体11は、通常、酸化アルミニウム焼結体等のセラミックスから成るために焼成時の収縮ばらつきによる寸法ばらつきが大きく、また、この寸法ばらつきを想定した位置合わせ用治具を用いてリード端子15，基板13および枠体11をパッケージに組み上げるため、リード端子15の基板13や枠体11との位置精度を高くすることができない。そしてこの状態で撮像素子14の位置合わせを行なうため、撮像素子14と枠体11との位置精度も高くできない。その結果、カメラ等の撮像装置に撮像素子14が実装されたパッケージを実装する際に、パッケージの枠体11と撮像素子14との位置精度が充分でなく、撮像装置の光学系部品と撮像素子14との光学的な位置精度を確保するために多くの調整工数を必要とするという問題点があった。
【０００９】
従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、搭載された撮像素子を撮像装置内に容易にかつ精度よく位置合わせして実装することが可能な撮像素子収納用パッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の撮像素子収納用パッケージは、上面の中央部に撮像素子が搭載される搭載部が形成された四角平板状のセラミックスから成る基板と、この基板の上面の外周部の対向する一対の辺部にそれぞれ取着された金属から成る複数のリード端子と、この複数のリード端子を介して前記基板の上面の外周部の全周にわたって低融点ガラスまたは熱硬化性樹脂で接合されたセラミックスから成る枠体とを具備している撮像素子収納用パッケージにおいて、前記複数のリード端子のうち端に配された前記リード端子は、その途中から分岐して隣接する前記リード端子と反対側へ延びる分岐部が形成されており、この分岐部は、前記一対の辺の外側または前記一対の辺に隣接する辺の外側に突出していることを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明の撮像素子収納用パッケージは、上記構成において好ましくは、前記分岐部は、前記基板の前記一対の辺のいずれか一方の両端部および前記一対の辺に隣接する一方の辺に配されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、複数のリード端子のうち端に配されたリード端子は、その途中から分岐して隣接するリード端子と反対側へ延びる分岐部が形成されており、この分岐部は、一対の辺の外側または一対の辺に隣接する辺の外側に突出していることから、突出している分岐部の先端を撮像装置に実装する際の水平方向の位置基準とし、また、撮像素子をパッケージに実装する際には、撮像素子の近辺で撮像素子に対向するリード端子の一端を位置基準とすることにより、撮像素子と分岐部の先端との位置精度を高精度に保つことができるので、撮像素子を撮像装置に高精度に実装することができる。
【００１３】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、分岐部は、基板の一対の辺のいずれか一方の両端部および一対の辺に隣接する一方の辺に配されていることから、突出している分岐部の先端が、一対の辺の両端部に２箇所、一対の辺に隣接する辺に１箇所の3箇所に配されることとなり、この3点の分岐部の先端を位置基準とすることにより、水平方向において撮像素子を撮像装置に高精度にかつ容易に実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の撮像素子収納用パッケージを図に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示し、（ａ）はパッケージの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図を示す。
【００１５】
本発明の撮像素子収納用パッケージは、上面の中央部にＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳ等の半導体素子から成る撮像素子４が搭載される搭載部が形成された四角平板状のセラミックスから成る基板３と、この基板３の上面の外周部の対向する一対の辺部にそれぞれ取着された金属から成る複数のリード端子５と、この複数のリード端子５を介して基板３の上面の外周部の全周にわたって熱硬化性樹脂または低融点ガラスから成る接合材２で接合されたセラミックスから成る枠体１とを具備している。
【００１６】
図１に示されるように、リード端子５は基板３の上面の外周部の対向する一対の長辺側にそれぞれ並べられて複数のリード端子５として取着されている。また、複数のリード端子５のうち端に配されたリード端子５には、その途中から分岐して隣接するリード端子５と反対側へ延びる分岐部６が形成されており、分岐部６は、一対の辺の外側に突出している。または、分岐部６は一対の辺に隣接する辺の外側に突出している。なお、図１において、リード端子５は、一対の辺の外側で下方に向かって折り曲げられているが、まっすぐ水平に突き出すようにされていてもよい。
【００１７】
この分岐部６は枠体１の外辺の寸法のばらつき、あるいは枠体１とリード端子５の取り付け位置精度のばらつき、あるいは枠体１と基板３の取り付け位置精度のばらつきに影響されることなく常に撮像素子収納用パッケージの外側に突出する寸法とされている。
【００１８】
この分岐部６は、複数のリード端子５と連結された一体のものとして形成できる構造となっているために、リード端子５の各部寸法や位置と構造的に高い位置精度を保つことが可能である。そして、この撮像素子収納用パッケージに撮像素子４を実装する際に、撮像素子４の近辺で撮像素子４に対向する複数のリード端子５の一端を位置基準とし、画像認識装置等を用いて撮像素子４を位置合わせして実装することにより、撮像素子４と分岐部６の撮像素子収納用パッケージの外部に突出している先端との位置関係を高精度のものとすることができる。
【００１９】
その後、この撮像素子収納用パッケージを撮像装置に実装する際に、画像認識装置等を用いて、撮像素子収納用パッケージの外部に突出している分岐部６の先端と撮像装置側の位置合わせマーカーとを基準にして位置合わせし、撮像素子収納用パッケージを撮像装置に実装することにより、撮像素子４を高精度に位置合わせして撮像装置に実装することができる。
【００２０】
または、画像認識装置を用いずに、撮像装置側に位置合わせ用の突起等を設け、この突起等に分岐部６の先端を機械的に押し当てる等の方法で位置合わせしてもよい。このようにすることでより簡単な設備で容易に撮像素子収納用パッケージを実装することができる。
【００２１】
また、この分岐部６は、図１に示されているように、基板３の一対の辺のいずれか一方の両端部および一対の辺に隣接する一方の辺に配されていることが好ましい。このように配されていることにより、分岐部６が一対の辺の一方の辺の両端部に２箇所、一対の辺に隣接する辺に１箇所の３箇所に配されることとなり、この３箇所の分岐部６の先端３点を位置合わせする基準とすることにより、水平方向において高精度にかつ容易に撮像素子４を撮像装置に位置合わせすることができる。
【００２２】
枠体１および基板３は絶縁体であり、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），ムライト質焼結体，ステアタイト質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物を従来周知のスプレードライ法を用いて顆粒化し、この顆粒を所定の形状のプレス金型によりプレス成形した後、約1500℃の高温で焼成することによって製作される。
【００２３】
枠体１および基体３としては、この他にもガラスや樹脂等を使用することも可能である。なお、セラミックスを使用した場合は、撮像素子４から発生する熱の放散性に優れる為に素子の特性に支障を及ぼすことが少なく、また、剛性が高いので撮像素子４が熱や機械的な力で歪むことがない等の理由で撮像素子を安定して機能させることができる。
【００２４】
接合材２は熱硬化性樹脂または低融点ガラスから成り、熱硬化性樹脂から成る場合は、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂等が好適に使用できる。エポキシ樹脂を使用する場合は、例えばビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型液状樹脂から成る主剤に、球状の酸化珪素からなる充填材，テトラヒドロメチル無水フタル酸を主とする硬化剤および着色剤としてカーボン紛を添加し遠心攪拌機を用いて混合、混練し、ペースト状にした後に、スクリーン印刷法，ディスペンス法等で必用部分に塗布した後に150℃の雰囲気で90分程度加熱することで樹脂を硬化させて接合される。
【００２５】
熱硬化性樹脂としては、この他にも例えばクレゾールノボラック型エポキシ樹脂，特殊ノボラック型エポキシ樹脂，フェノール誘導体エポキシ樹脂，ビフェノール骨格型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂にイミダゾール系，アミン系，リン系，ヒドラジン系，イミダゾールアダクト系，アミンアダクト系，カチオン重合系，ジシアンジアミド系等の硬化剤を添加したもの等を使用することができる。
【００２６】
また、接合材２が低融点ガラスから成る場合は、例えば、酸化鉛を56〜66質量％，酸化硼素を4〜14質量％，酸化珪素を1〜6質量％および酸化亜鉛を1〜11質量％含むガラス成分に、フィラーとしての酸化ジルコニウムやシリカ系化合物を4〜15質量％添加したものが用いられ、上記のガラス組成粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して得たガラスペーストを、従来周知のスクリーン印刷法により基板３の上面に所定厚みに積層印刷塗布し、リード端子５および枠体２を載置した後に、約430℃の温度で焼成することによって前述の基板３および枠体１の間に被着形成される
リード端子５および分岐部６は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金や42アロイ（Ｆｅ58−Ｎｉ42合金）等の金属から成り、これら金属の板材を、外周部に枠を有し、複数のリード端子５と、複数のリード端子５のうち端に配されたリード端子５の途中から分岐して延出する分岐部６とが枠の内周面から内側に向かって延出された形状のリードフレームに、従来周知のスタンピング金型で打ち抜かれる。また外部は同時に曲げ金型でＬ字状に下方に向かって折り曲げ加工して形成されても良い。
【００２７】
そして、このリードフレームをペースト状の接合材２が塗布された基板３に載置し、オーブン等で加熱して仮硬化させてリードフレームを仮固定した後に、さらにその上にペースト状の接合材２をスクリーン印刷法またはディスペンス法等の方法で塗布し、枠体１を載置してリードフレームのリード端子５および分岐部６となる部分を挟み込み、組み上げた状態でトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等に通炉させることで接合材２を固化させ、基板３，枠体１，分岐部６および複数のリード端子５を強固に接着し、最後にリードフレームの枠と複数のリード端子５の連結部を打ち抜き金型等を用いて切断してパッケージが完成する。
【００２８】
このように複数のリード端子５および分岐部６は一体の金属の板材を打ち抜いたリードフレームから形成されることから、リード端子５および分岐部６の各部寸法や位置を高精度にすることが可能であり、上記のように分岐部６の先端と複数のリード端子５の撮像素子４に対向する一端との位置関係を高精度のものとすることができる。
【００２９】
なお、リードフレームには、打ち抜き形成された後にその表面に２μｍ程度の厚みのニッケルめっき層およびその上に0.05μｍ程度の厚みの金めっき層を被着させておくとよい。これらめっき層を被着させることにより、撮像素子４とリード端子５とを金線やアルミニウム線によるワイヤボンディング（図示せず）によって電気的に接続することが可能でかつパッケージの外部に延出されたリード端子５部分が外部電子回路基板の配線導体（図示せず）と半田接合可能になる。
【実施例】
【００３０】
本発明のパッケージの実施例を以下に説明する。  
図１に示す本発明のパッケージを以下のように作製した。  
酸化アルミニウム質焼結体から成る基板３および枠体１を、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウムの原料粉末に、有機バインダ，溶剤，可塑剤，分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物をスプレードライ法を用いて顆粒化し、この顆粒を所定形状のプレス金型によりプレス成形した後、約1500℃で焼成することによって製作した。基板３は縦56ｍｍ×横9.65ｍｍ×厚さ1.02ｍｍの直方体形状、枠体１は縦57ｍｍ×横9.65ｍｍ×厚さ0.9ｍｍの外形寸法とし、対向する一対の長辺の枠部（図１では横方向の枠部）の幅が2.75ｍｍ、これと隣接する一対の枠部（図１では縦方向の枠部）の幅が2.68ｍｍである四角枠状のものとした。
【００３１】
リード端子５および分岐部６を有するリードフレームは厚み0.25ｍｍの42アロイの薄板を従来周知のスタンピング金型で打ち抜いた後に、曲げ金型でＬ字状に折り曲げ加工する連続金型を用いて加工した。
【００３２】
接合材２となる樹脂ペーストは、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂が3.3質量％，ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂が5.9質量％およびフェノールノボラック型液状樹脂が9.9質量％から成る主剤に球状の酸化珪素からなる充填材を72.1質量％，テトラヒドロメチル無水フタル酸を主とする硬化剤を7.9質量％，その他硬化剤を0.5質量％、着色剤としてカーボン紛を0.4質量％添加し遠心攪拌機を用いて混合、混練して作製した。
【００３３】
この樹脂ペーストをスクリーン印刷法を用いて基板３の外周部全周に長辺側に幅2.25ｍｍ、短辺側に幅4.03ｍｍ、厚み0.03ｍｍに印刷塗布した後に複数のリード端子５および分岐部６が形成されたリードフレームを所定の位置に載置し、150℃の雰囲気のオーブン中で10分間、仮硬化させた。その後樹脂ペーストをディスペンサー法を用いて基板３の上部に載置されたリード端子５の上部から先の樹脂ペーストに重なるように基板外周部に沿ってφ（内径）1.4ｍｍのノズルから導出し環状に塗布し、枠体１をその上部に載置した。
【００３４】
そして、接合材２を介して基板３，リード端子５，分岐部６および枠体１が組み上げられた状態のものを150℃のオーブン中で90分加熱することで樹脂ペーストを硬化させてこれらを接合させた。最後にリードフレームの枠に連結されているリード端子５を切断することで撮像素子収納用パッケージを完成した。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を行うことは何等差し支えない。例えば、図１において分岐部６の先端は水平に突出させた形状としているが、先端を尖らせたり貫通穴を設けたり下方や上方に折り曲げたりしてもよい。先端を尖らせたり貫通孔を設けることにより位置検知を点で行なうことができるので、位置合わせの精度を向上することができる。また、貫通穴を設けることで回路基板に設けられた突起に嵌合させて高い位置精度を保ちつつ容易に位置合わせすることができる。また、下方や上方に折り曲げることにより、例えば下方に折り曲げた先端を回路基板の表面に押し当てて、パッケージの垂直方向の位置合わせも行なうことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示し、（ａ）は撮像素子収納用パッケージの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図、（c）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図２】従来の撮像素子収納用パッケージの例を示し、（ａ）は撮像素子収納用パッケージの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図、（c）は（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１：枠体
２：接合材
３：基板
４：撮像素子
５：リード端子
６：分岐部
【図１】
2005159124.tif 000003
【図２】
2005159124.tif 000004