(57)【要約】【課題】紫外線光をカットするＩＲカットフィルタを紫外線硬化樹脂によってパッケージ本体に接着する際に、紫外線硬化樹脂を確実に且つ短時間で硬化させることができる撮像素子パッケージの製造装置及び撮像素子パッケージの製造方法を提供する。【解決手段】固体撮像素子１４をパッケージ容器１１に固定し、パッケージ容器１１内に固体撮像素子１４をＩＲコートが付されたカバーガラス１２で密閉した構成を有し、カバーガラス１２を紫外線硬化樹脂によって接着させた撮像素子パッケージ１０に、紫外線照射部３４から紫外線光を照射するときに、カバーガラス１２の表面に対して傾斜する方向から、紫外線光を照射する。【選択図】図３
2007115905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子をパッケージ容器に固定し、前記パッケージ容器内に前記固体撮像素子をＩＲコートが付されたカバーガラスで密閉した構成を有する撮像素子パッケージの製造装置であって、
前記カバーガラスを紫外線硬化樹脂によって接着させた前記撮像素子パッケージに紫外線光を照射する紫外線照射部を備え、
前記紫外線照射部が、前記カバーガラスの表面に対して傾斜する方向から紫外線光を照射する位置に配置されていることを特徴とする撮像素子パッケージの製造装置。
【請求項２】
紫外線光が、前記シールガラスの表面に対して４０°から５０°の角度で入射することを特徴とする請求項１に記載の撮像素子パッケージの製造装置。
【請求項３】
前記紫外線照射部が、前記撮像素子パッケージの前記パッケージ容器の周囲に複数配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像素子パッケージの製造装置。
【請求項４】
前記紫外線照射部が、紫外線ファイバであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の撮像素子パッケージの製造装置。
【請求項５】
固体撮像素子をパッケージ容器に固定し、前記パッケージ容器内に前記固体撮像素子をＩＲコートが付されたカバーガラスで密閉した構成を有する撮像素子パッケージの製造方法であって、
前記カバーガラスを紫外線硬化樹脂によって接着させた前記撮像素子パッケージに紫外線照射部から紫外線光を照射するときに、
前記カバーガラスの表面に対して傾斜する方向から、紫外線光を照射することを特徴とする撮像素子パッケージの製造方法。
【請求項６】
紫外線光を、前記カバーガラスの表面に対して４０°から５０°の角度で入射させることを特徴とする請求項５に記載の撮像素子パッケージの製造方法。
【請求項７】
前記紫外線照射部が、前記撮像素子パッケージの前記パッケージ容器の周囲に複数配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像素子パッケージの製造方法。
【請求項８】
前記紫外線照射部が、紫外線ファイバであることを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の撮像素子パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子を密封して収容する構成を有する撮像素子パッケージの製造装置及び撮像素子パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像装置においては、ＣＣＤチップ等の固体撮像素子を収容するとともに固定させた状態で保持する撮像素子パッケージを備えている。
【０００３】
図７は、一般的な撮像素子パッケージの構成を示す図である。図７に示すように、撮像素子パッケージ１００は、パッケージ容器１０３に形成された凹部の底面１０３ａに、ダイボンド剤１０８によって固定されることで固体撮像素子１０４が納められたパッケージ本体１０１を備えている。パッケージ本体１０１には、凹部の底面１０３ａにおいて固体撮像素子１０４の周囲に近接するように形成された段差部１０３ｂの上面にインナーリード１０９が形成され、このインナーリード１０９と固体撮像素子１０４とがボンディングワイヤ１０６によって結線される。インナーリード１０９は、図示しないアウターリードに電気的に接続されており、このアウターリードを介して撮像素子パッケージが固体撮像装置側の駆動回路基板に接続される。そして、このパッケージ本体１０１には、パッケージ容器の開口部を塞ぐように、透明なシールガラス１０２が接合され、パッケージ容器１０３の内部に区画された空間に収容された固体撮像素子が外部から密閉されている。ここで、シールガラス１０２は、パッケージ本体１０１に紫外線硬化樹脂１１１によって接合される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５０７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、固体撮像素子１０４の薄型化により、シールガラス１０２として、光学部品に取り付けてＩＲコート付きのガラス（以下、ＩＲカットフィルタ、又は、ＩＲＣＦともいう。）として使用することが提案されている（例えば、上記特許文献１参照）。ここで、固体撮像素子は、赤外光域にも感度があり、この赤外線光が固体撮像素子に入射して不具合を起すことを防止できるように、１０００ｎｍ近辺の赤外光をカットする仕様が一般的である。また、ＩＲカットフィルタは、３７０ｎｍ以下の紫外線光をカットする特性を有している。
【０００６】
また、紫外線硬化樹脂に含まれる光重合開始剤としては、一般的に、スルホニウム塩が主流であるが、スルホニウム塩を有する紫外線硬化樹脂は、波長３１０〜３８０ｎｍに光吸収領域があることが知られている。そして、図７に示すように、このような紫外線硬化樹脂１１１を使用して上記ＩＲカットフィルタを接着する際には、撮像素子パッケージ１００の鉛直方向上側から紫外線照射装置１１０からシールガラス１０２に対し、略垂直に紫外線光を照射していた。すると、シールガラス１０２に照射された紫外線光のうちＩＲカットフィルタの特性によってその短波長がカットされてしまうため、紫外線硬化樹脂１１１は十分に硬化反応が行われず、適正に硬化しない、又は、適正に硬化するまでに長時間を要する、といった点で改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、紫外線光をカットするＩＲカットフィルタを紫外線硬化樹脂によってパッケージ本体に接着する際に、紫外線硬化樹脂を確実に且つ短時間で硬化させることができる撮像素子パッケージの製造装置及び撮像素子パッケージの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、固体撮像素子をパッケージ容器に固定し、前記パッケージ容器内に前記固体撮像素子をＩＲコートが付されたカバーガラスで密閉した構成を有する撮像素子パッケージの製造装置であって、前記カバーガラスを紫外線硬化樹脂によって接着させた前記撮像素子パッケージに紫外線を照射する紫外線照射部を備え、前記紫外線照射部が、前記カバーガラスの表面に対して傾斜する方向から紫外線を照射する位置に配置されていることを特徴とする撮像素子パッケージの製造装置によって達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、固体撮像素子をパッケージ容器に固定し、前記パッケージ容器内に前記固体撮像素子をＩＲコートが付されたカバーガラスで密閉した構成を有する撮像素子パッケージの製造方法であって、前記カバーガラスを紫外線硬化樹脂によって接着させた前記撮像素子パッケージに紫外線照射部から紫外線を照射するときに、前記カバーガラスの表面に対して傾斜する方向から、紫外線を照射することを特徴とする撮像素子パッケージの製造方法によって達成される。
【００１０】
本発明者らの鋭意検討によれば、ＩＲカットフィルタが形成されたカバーガラスを紫外線硬化樹脂で接着した撮像素子パッケージにおいて、紫外線硬化樹脂に紫外線光を照射する場合には、従来のようにカバーガラスの表面に対して垂直に紫外線光を照射する場合に比較して、本願のようにカバーガラスの表面に傾斜する方向に紫外線光を照射する場合の方が、紫外線硬化樹脂の硬化反応が十分に行われることで確実に硬化させることができ、また、硬化させるまでに要する時間を短縮することを見出した。本発明は、カバーガラスを紫外線硬化樹脂で撮像素子パッケージに接着する際に、紫外線照射部から該カバーガラスに斜めに紫外線光を照射させ、該紫外線硬化樹脂を硬化させている。このため、紫外線硬化樹脂を確実に且つ短時間で硬化させることができる。
【００１１】
本発明において、紫外線光が、シールガラスの表面に対して４０°から５０°の角度で入射することが好ましい。
【００１２】
紫外線照射部が、撮像素子パッケージのパッケージ容器の周囲に複数配置されていることが好ましい。こうすれば、紫外線照射部から照射された紫外線光が、紫外線硬化樹脂全体により均一に照射されるようになり、紫外線硬化樹脂の硬化の具合にむらが生じることを防止することができる。
【００１３】
紫外線照射部が、紫外線ファイバであることが好ましい。こうすれば、カバーガラスの表面に対して傾斜する方向から紫外線光を照射する位置に紫外線ファイバを配置し、該紫外線ファイバの照射側の先端面をカバーガラスの表面に対して所定の角度で傾けた状態とすることで、紫外線ファイバから照射された紫外線光がカバーガラスの表面に傾斜方向に入射するようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、紫外線光をカットするＩＲカットフィルタを紫外線硬化樹脂によってパッケージ本体に接着する際に、紫外線硬化樹脂を確実に且つ短時間で硬化させることができる撮像素子パッケージの製造装置及び撮像素子パッケージの製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
最初に、本発明にかかる撮像素子パッケージの製造装置で製造する撮像素子パッケージの構成を説明する。
図１は、本発明で製造する撮像素子パッケージの一例を示す平面図である。図２は、本実施形態の撮像素子パッケージの断面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、撮像素子パッケージ１０は、上方視（図１の正面視）した状態で略矩形状のパッケージ容器１１を備えている。パッケージ容器１１は、セラミック製や樹脂等の複数の（本実施形態においては３つ）基板１１ａ，１１ｂ，１１ｃを重ね合わせて構成されている。本実施形態では、略矩形の板状部材である第１基板１１ａ上に、該第１基板１１ａと同一寸法の外形寸法を有し、略矩形状の開口が形成された枠状の第２基板１１ｂが接合されている。また、第２基板１１ｂ上には、第１基板１１ａ及び第２基板１１ｂと同一寸法の外形寸法を有し、第２基板の開口より僅かに大きい寸法で略矩形状の開口が形成された枠状の第３基板１１ｃが接合されている。
【００１７】
パッケージ容器１１は、第１基板１１ａを底板とし、第２基板１１ｂ及び第３基板１１ｃを側板とし、これら底板と側板とで区画される空間に固体撮像素子を収納可能な構成である。本実施形態の撮像素子パッケージ１０は、第１基板１１ａの上面に、固体撮像素子１４が図示しないダイボンド剤によって接着されている。
【００１８】
パッケージ容器１１の第２基板１１ｂ上面には、導電性材料からなる複数のインナーリード１９が形成されており、これらインナーリード１９の一部が、パッケージ容器１１の内部空間における、第２基板１１ｂと第３基板１１ｃとの段差部に露呈している。
【００１９】
インナーリード１９は、図示しないアウターリードに電気的に接続されている。アウターリードは、パッケージ容器１１の外側に延設されて、撮像素子パッケージ１０を固体撮像装置側の駆動回路基板に接続する際の端子として機能する。
【００２０】
パッケージ容器１１の内部に固定された固体撮像素子１４と、該固体撮像素子１４の側部に形成されたインナーリード１９との間に、金線等のボンディングワイヤ１６が結線されている。
【００２１】
パッケージ容器１１の第３基板１１ｃの上面には紫外線硬化樹脂１７を介してカバーガラス１２が貼り合わされる。カバーガラス１２は、後述するように外部から紫外線光を照射することで紫外線硬化樹脂を硬化させることによって、パッケージ容器１１に接合される。こうして、撮像素子パッケージ１０は、パッケージ容器１１に収納された固体撮像素子１４が気密の状態で保持する。
【００２２】
本実施形態において、カバーガラス１２は、赤外線を遮断するＩＲコート層が表面に施されたＩＲカットフィルタである。ＩＲコート層は、例えば、ＳｉＯ２層とＴａ２Ｏ５層とを交互に積層してなる多層膜である。カバーガラス１２は、波長約３７０ｎｍ以下の紫外線光をカットする特性を有している。
【００２３】
図３は、本発明にかかる撮像素子パッケージの製造装置の構成を示す図である。図４は、本発明にかかる撮像素子パッケージの製造装置を上方からみた状態を示す図である。
【００２４】
図３及び図４に示すように、撮像素子パッケージの製造装置３０は、支持面上に載置された撮像素子パッケージ１０に紫外線光を照射する紫外線照射部３４を備えている。本実施形態では、紫外線照射部３４は、４つの紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを使用している。なお、紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの数は特に限定されないが、撮像素子パッケージ１０の周囲に複数設けることが好ましい。
【００２５】
紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、撮像素子パッケージ１０の外周縁における各辺部分の上方近傍に１つづつ配置されている。これら紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、ファイバ等の導光部３２を介して紫外線光源３１に接続されている。なお、紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄには、それぞれ別個の紫外線光源が接続されていてもよく、同一の紫外線光源に接続されていてもよい。
【００２６】
本実施形態の紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、支持部材４０によって、撮像素子パッケージ１０の上方に支持されている。なお、支持部材４０の構成は、本実施形態のものに限定されない。
【００２７】
支持部材４０は、紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの紫外線光照射側の先端部を支持する矩形状の支持枠体４１を備えている。支持枠体４１は、上方視において、撮像素子パッケージ１０の外形より大きく形成され、支持枠体４１の各辺に相当する枠板部には、開口又はスリット等のファイバ挿通部が形成されている。紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄは、支持枠体４１のファイバ挿通部のそれぞれに挿通させることで、支持枠体４１に保持されている。支持枠体４１の一部には枠体保持部４２が設けられ、枠体保持部４２に可動軸４３の一端が連結されている。可動軸４３の他端にはスライド部４４が設けられ、該スライド部４４が支持面Ｂに対して略垂直に立設されたガイドロッド４５に、上下方向に駆動自在に取り付けられている。ガイドロッド４５の下端部には台座部４６が設けられ、支持面Ｂ上に載置又は固定されている。
【００２８】
支持部材４０は、スライド部４４をガイドロッド４５の長手方向に沿って上下移動させることで、稼動軸４３を介して接続された支持枠体４１の上下に移動させることができる構成である。そして、支持部材４０は、支持枠体４１の上下に移動することで、支持枠体４１に支持された紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの、撮像素子パッケージ１０に対する上下位置を調整することができる。
【００２９】
撮像素子パッケージ１０において、紫外線照射部３４が、カバーガラス１２の表面１２ａに対して傾斜する方向から紫外線光を照射する位置に配置されている。
【００３０】
本実施形態では、紫外線ファイバ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの紫外線光の射出側先端面に垂直な光軸Ｌと、撮像素子パッケージ１０のカバーガラス１２の表面に平行な方向Ｈとの角度Ａが、４０°から５０°の範囲であることが好ましく、４０°から４５°の範囲とすることがより好ましい。
【００３１】
本発明者らの鋭意検討によれば、ＩＲカットフィルタが形成されたカバーガラス１２を紫外線硬化樹脂で接着した撮像素子パッケージ１０に、紫外線硬化樹脂１７に紫外線光を照射する場合には、従来のようにカバーガラス１２の表面に対して垂直に紫外線光を照射する場合に比較して、本願のようにカバーガラス１２の表面に傾斜する方向に紫外線光を照射する場合の方が、紫外線硬化樹脂１７の硬化反応が十分に行われることで確実に硬化させることができ、また、硬化させるまでに要する時間を短縮することを見出した。本発明は、カバーガラス１２を紫外線硬化樹脂１７で撮像素子パッケージ１０に接着する際に、紫外線照射部３４から該カバーガラス１２に斜めに紫外線光を照射させ、該紫外線硬化樹脂１７を硬化させている。このため、紫外線硬化樹脂１７を確実に且つ短時間で硬化させることができる。
【００３２】
次に、本発明にかかる撮像素子パッケージの製造装置及び撮像素子パッケージの製造方法の効果を説明する。
ＩＲＣＦ処理を施した撮像素子パッケージのカバーガラスに対して所定の入射角で光を照射し、入射角に対する透過率を測定する試験を行った。なお、撮像素子パッケージの構成は、上記実施形態の撮像素子パッケージ１０と同じ構成とした。ここで、入射角とは、カバーガラスの表面に対する光の入射方向の角度をいい、図３の構成を参照すれば角度Ａに相当する。本測定では、光の入射角を０°、１０°、２０°、３０°、４０°、４５°とした場合について、各入射角に対する透過率を測定した。入射角が０°とは、カバーガラスの表面に対して水平に光を照射したときの角度である。
【００３３】
図５は、照射した光の波長（ｎｍ）に対する透過率（％）の波形を入射角ごとに示したグラフである。図５の光５，６に示すように、光の入射角が４０°、４５°の場合は、波長３６５ｎｍのときに透過率が３０％以上であり、赤外線光を十分透過できることがわかった。特に、光の入射角を４５°とした場合には、透過率が４８．５％となり、高い透過率を得ることができるため好ましく、紫外線光を十分に透過させることができることが明らかである。また、光の入射角を５０°を超えた場合、良好でないことがわかった。
一方で、図５の光１，２，３，４に示すように、光の入射角度が、０°、１０°、２０°、３０°の場合には、いずれも透過率は１０％未満となり、紫外線光をほとんど遮断してしまうことがわかった。
なお、図５の光７のように、従来の紫外線硬化手段に見られるように、ＩＲＣＦ処理を施していないシールガラス（いわゆる、素ガラス）に対して垂直に光を入射すると、波長にかかわらず９０％以上の透過率を得る。
【００３４】
次に、ＩＲＣＦ処理が施されたカバーガラスの分光透過特性について説明する。図６は、広い波長域に対する光の透過率の関係を示すグラフである。ここで、光の入射角は、９０°とした。図６に示すように、ＩＲＣＦ処理が施されたカバーガラスは、約３７０ｎｍから７００ｎｍの波長域、及び、約１０００ｎｍの波長域の光を遮断する特性を有している。
【００３５】
上述のように、ＩＲＣＦが施されたカバーガラスを紫外線硬化樹脂によって撮像素子パッケージに接着させる際に、紫外線光をカバーガラスの表面に対して４０°から５０°の角度で傾斜させた状態で照射することが好ましく、また、４０°から４５°とすることがより好ましい。こうすれば、紫外線光がカバーガラスを高い透過率で透過し、紫外線硬化樹脂を十分に硬化させることができる。また、高い透過率で紫外線光を紫外線硬化樹脂に照射できるため、硬化に要する時間を短縮することができるため、効率が良い。このため、本発明の撮像素子パッケージの製造装置及び製造方法において、紫外線光が、カバーガラスの表面に対して４０°から５０°の角度でカバーガラスに入射することで、紫外線硬化樹脂を確実に且つ短時間で効率良く硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】撮像素子パッケージの一例を示す平面図である。
【図２】撮像素子パッケージの断面図である。
【図３】本発明にかかる撮像素子パッケージの製造装置を側面からみた状態を示す図である。
【図４】本発明にかかる撮像素子パッケージの製造装置を上方からみた状態を示す図である。
【図５】照射した光の波長（ｎｍ）に対する透過率（％）の波形を入射角ごとに示したグラフである。
【図６】広い波長域に対する光の透過率の関係を示すグラフである。
【図７】従来の、撮像素子パッケージに紫外線光を照射する状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    撮像素子パッケージ
１１    パッケージ容器
１２    シールガラス
１４    固体撮像素子
１７    紫外線硬化樹脂
３０    （撮像素子パッケージの）製造装置
３４    紫外線照射部
【図１】
2007115905.tif 000003
【図２】
2007115905.tif 000004
【図３】
2007115905.tif 000005
【図４】
2007115905.tif 000006
【図５】
2007115905.tif 000007
【図６】
2007115905.tif 000008
【図７】
2007115905.tif 000009