(57)【要約】【課題】パッケージ内に混入して画像特性に影響を与える移動性のダストを別部材を追加することなく簡単に固定化できるようにする。【解決手段】固体撮像素子３を内部に配置した凹状のパッケージ１にガラス板１１などの透明窓部材を封着して固体撮像装置を製造する際に、ガラス板11の搭載前にパッケージ１内に侵入した移動性のダスト12を、ガラス板11をパッケージ１に固定するために予め設けた接着剤10に付着させて固定化する。たとえば、接着剤10を半硬化させてからパッケージ１を傾けることにより、ダスト12を強制的に移動させて、半硬化状態の接着剤10に付着させ、その後に接着剤10を完全硬化させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子を内部に配置した凹状のパッケージに透明窓部材を封着して固体撮像装置を製造する際に、前記透明窓部材の搭載前にパッケージ内に侵入した移動性のダストを、前記透明窓部材をパッケージに固定するために予め設けた接着剤に付着させて固定化する固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】
透明窓部材とパッケージとの間の接着剤を半硬化させてから、前記パッケージを傾けることにより、あるいは前記パッケージを高速で回転させることにより、パッケージ内に存在するダストを強制的に移動させて前記接着剤に付着させ、その後に接着剤を完全硬化させる請求項１記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の固体撮像装置の製造方法で使用する封着装置であって、透明窓部材との間の接着剤が半硬化されたパッケージを固定するステージと、前記パッケージが固定されたステージを所望の角度まで所望の速度で回転させる回転機構とを備えた封着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子をパッケージ内に配置した固体撮像装置の製造方法およびそのための封着装置に関し、特にパッケージ内に混入した移動性ダストによる画素欠陥を防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子をパッケージ内に配置した固体撮像装置を製造する従来の製造方法を図６および図７に示す。図６は固体撮像装置の組立フロー図、図７は同フローに沿って組立てられていく固体撮像装置の断面を示している。図６のフローに沿って、図７を参照しながら説明する。
【０００３】
まず、図７（ａ）に示すように、パッケージ１の凹部２の底面に、撮像機能を有する固体撮像素子３を熱硬化型樹脂からなる固着材４を介して搭載し、熱印加によって固着させる（図６の工程Ｓ１）。そして、図７（ｂ）に示すように、固体撮像素子３の電極５とパッケージ１の凹部２内の内部端子６とを金ワイヤー７でボンディングし、それにより固体撮像素子３をパッケージ１外の外部端子８まで電気的に導通させる（図６、Ｓ２）。
【０００４】
次に、図７（ｃ）に示すように、パッケージ１の上面９に熱或いは紫外線もしくは両者により硬化する接着剤１０を塗布し（図６、Ｓ３）、図７（ｄ）に示すようにガラス板１１などの透明窓部材を搭載する（図６、Ｓ４）。その後に、図７（ｅ）に示すように、接着剤１０の性質に応じて、熱硬化型であれば熱硬化炉内にて１５０℃で約９０分放置し、また紫外線硬化型であれば約２分の紫外線照射の後に熱硬化炉内にて１５０℃で約６０分放置することにより、接着剤１０を硬化させて、ガラス板１１を固着させる（図６、Ｓ５）。その後に画像特性検査などの検査を行う（図６、Ｓ６）。
【０００５】
ところで、ガラス板１１を搭載するまでの工程で、図８（ａ）に示すようにパッケージ１内にダスト１２が混入することがある。その後の検査工程（画像特性検査）では、図８（ｂ）に示すように、固体撮像素子３の有効画素領域Ａ１外あるいはガラス板１１の画像有効領域Ａ２外にダスト１２が存在していれば、良品と判定される。しかし組立て後の輸送や使用状況等によってダスト１２が移動して、図８（ｃ）に示すように、固体撮像素子３の有効画素上やガラス板１１の画像有効領域Ａ２内に付着すると、画素欠陥が生じ、不良となる。
【０００６】
つまり、パッケージ１内に混入した移動性のダスト１２について、画像に影響を及ぼす領域（固体撮像素子３の有効画素領域４５、ガラス板１１の画像有効領域４６）内に存在しないことが間接的にわかるものの、前記領域外に存在するか否かを検知することはできず、その後に不良が発生する原因となっている。換言すると、メーカの組立工程内でダスト１２の混入を発見することは困難であり、ユーザへの出荷後に不良が発生することになるもので、非常に取り扱いにくい不良モードである。このようなダスト１２はサイズも数μｍと非常に小さいため、目視検査でも発見が困難である。
【０００７】
このような不良を防止するために、図９（ａ）に示すように、パッケージ１内における固体撮像素子３表面を除く領域に粘着材１３を貼り付けておくことが提案されている。組立工程内で発見されなかったダスト１２が移動あるいは浮遊しても、図９（ｂ）に示すように粘着材１３に捕捉されることになる（特許文献１）。
【特許文献１】特開昭６１−３４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１の方法では、ダスト１２を捕捉するための粘着材１３を取り付ける工程を追加する必要があり、またパッケージ１の小型化が進むにしたがって粘着材１３を貼り付けるスペースがなくなってきている。粘着材１３から発生するシロキサン等のガスが固体撮像素子の信頼性に影響を及ぼすことも懸念される。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するもので、パッケージ内に混入して画像特性に影響を与える移動性のダストを別部材を追加することなく簡単に固定化できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、固体撮像素子を内部に配置した凹状のパッケージに透明窓部材を封着して固体撮像装置を製造する際に、前記透明窓部材の搭載前にパッケージ内に侵入した移動性のダストを、前記透明窓部材をパッケージに固定するために予め設けた接着剤に付着させて固定化することを特徴とするもので、透明窓部材をパッケージに貼り付けるための接着剤を利用して、別途の部材を追加することなく、移動性ダストを簡単に固定化することができる。
【００１１】
詳細には、透明窓部材とパッケージとの間の接着剤を半硬化させてから、前記パッケージを傾けることにより、あるいは前記パッケージを高速で回転させることにより、パッケージ内に存在するダストを強制的に移動させて前記接着剤に付着させ、その後に接着剤を完全硬化させることができる。接着剤の硬化を半硬化と完全硬化という２段階で行い、且つダストを重力により或いは遠心力により強制的に接着剤側に移動させるようにしたもので、粘着性が残った接着剤でダストを捕捉して確実に固定化することができる。パッケージを傾ける角度は、固体撮像素子の上面が上下方向〜下向きとなる角度である。接着剤としては、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂を使用することができる。
【００１２】
上記した固体撮像装置の製造方法で使用する封着装置は、透明窓部材との間の接着剤が半硬化されたパッケージを固定するステージと、前記パッケージが固定されたステージを所望の角度まで所望の速度で回転させる回転機構とを備えた構造とすることができる。
【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、透明窓部材をパッケージに貼り付けるための接着剤を利用して移動性ダストを固定化することができ、ダストに起因する画像欠陥を防止できる。別途の部材を追加しないので、工程を一部変更するだけでよく、パッケージ内に設置スペースを要することもなく、また固体撮像素子の信頼性に影響を及ぼすガスの発生も回避できる。
【００１４】
この固体撮像装置の製造方法で使用する封着装置を、パッケージを固定するステージを所望の角度まで所望の速度で回転させ得る構造としたことにより、パッケージ内に存在するダストを強制的に接着剤側に移動させるのが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１から図３は、本発明の第１の実施形態における固体撮像装置の製造方法を示す。固体撮像装置は、固体撮像素子をパッケージ内に配置した構造である。図１は同固体撮像装置の組立フロー図、図２および図３は同フローに沿って組立てられていく固体撮像装置の断面を示している。図１のフローに沿って、図２、図３を参照しながら説明する。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、パッケージ１の凹部２の底面に、撮像機能を有する固体撮像素子３を熱硬化型樹脂からなる固着材４を介して搭載し、熱印加によって固着させる（図１の工程Ｓ１）。そして、図２（ｂ）に示すように、固体撮像素子３の電極５とパッケージ１の凹部２内の内部端子６とを金ワイヤー７でボンディングし、それにより固体撮像素子３をパッケージ１外の外部端子８まで電気的に導通させる（図１、Ｓ２）。
【００１７】
次に、図２（ｃ）に示すように、パッケージ１の上面９に、熱或いは紫外線もしくは両者により硬化する接着剤１０を塗布し（図１、Ｓ３）、図２（ｄ）に示すようにガラス板１１などの透明窓部材を搭載する（図１、Ｓ４）。接着剤１０は、例えばエポキシを主成分とし、硬化剤を添加した樹脂である。図中の１２はガラス板１１の搭載に先立ってパッケージ１内に侵入した移動性のダスト、例えばパッケージの一部が欠落したセラミック片や樹脂片、その他製造装置の摺動部から発塵する金属片等である。
【００１８】
次に、図３（ａ）に示すように、接着剤１０の性質に応じて、熱硬化型であれば熱硬化炉内にて１５０℃程度で５分から１０分程度の短時間の熱印加を行い、また紫外線硬化型であれば５秒から１０秒程度の短時間の紫外線照射を行うことにより、接着剤１０を半硬化させる（図１、Ｓ５−１）。ここで接着剤１０の半硬化とは、完全に硬化せず粘着性が残っていることを言い、ガラス板１１は、外力によって移動することがないように固定されている状態である。
【００１９】
そしてその状態で、図３(ｂ)に示すように、パッケージ１を治具２１に固定したうえで、固体撮像素子３の上面（ここではガラス板１１と平行である）が横方向（上向き）から上下方向（あるいは下向き）へと向きを変えるように９０度以上回転させ、停止させる（図１、Ｓ５−２）。
【００２０】
このことにより、パッケージ１内に侵入して固体撮像素子３の周辺の凹部２内面に付着していたダスト１２は、主に重力によってガラス板１１側へ移動し、ガラス板１１とパッケージ１の上面９との間から幾分か染み出している半硬化状態の接着剤１０の内周部分に捕捉される。
【００２１】
なお治具２１は、封着装置の一部をなすもので、パッケージ１を固定するための固定部２２が設けられたステージ２３と、ステージ２３を所望の角度まで所望の速度で回転させる回転軸２４などの回転機構とを有している。ここでは固定部２２として、真空ポンプ（図示せず）に接続する真空吸着路を示している。
【００２２】
パッケージ１の回転停止のしばらく後に、接着剤１０の性質に応じて、図３(ｃ)に示すように、熱硬化型であれば熱硬化炉内にて１５０℃で約９０分放置し、また紫外線硬化型であれば約２分程度の紫外線照射の後に熱硬化炉内にて１５０℃で約６０分放置することにより、半硬化状態の接着剤１０を完全硬化させる（図１、Ｓ５−３）。このことにより、ガラス板１１がパッケージ１に固着されるとともに、その接着剤１０上のダスト１２が確実に固定される。
【００２３】
このようにして組立てられた固体撮像装置について、特性検査装置で画像特性を検査する（図１、Ｓ６）。
以上の方法によれば、接着剤１０の硬化を半硬化と完全硬化という２段階で行い、且つパッケージ１を回転させる（傾ける）ことでダスト１２を強制的に接着剤１０側に移動させるようにしたので、粘着性が残った接着剤１０でダスト１２を捕捉し確実に固定化することができる。
【００２４】
図４は、本発明の第２の実施形態における固体撮像装置の製造方法を説明する組立フロー図、図５は同フローに沿って組立てられる途中の固体撮像装置の断面を示す。
この第２の実施形態の方法が上述した第１の実施形態の方法と相違するのは、パッケージ１の上面９とガラス板１１などの透明窓部材との間の接着剤１０を半硬化させた状態で、図５に示すように、パッケージ１を治具２１に固定したうえで、ガラス１１が外側になるように高速で回転させる点である（図４、Ｓ５−２´）。回転後には、第１の実施形態の方法と同様に、固体撮像素子３の上面が上下方向（あるいは下向き）となるように停止させる。
【００２５】
このことにより、パッケージ１内に侵入して固体撮像素子３の周辺の凹部２内面に付着していたダスト１２は、遠心力と重力とによりガラス板１１側へ移動し、ガラス板１１とパッケージ１の上面９との間から幾分か染み出している半硬化状態の接着剤１０の内周部分に捕捉され、接着剤１０の完全硬化を経て確実に固定される。なお治具２１は、第１の実施形態で説明したものと同様の構成であってよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の固体撮像装置の製造方法およびそのための封着装置は、透明窓部材をパッケージに貼り付けるための接着剤を利用して、透明窓部材の封着前にパッケージ内に混入した移動性ダストを簡単にかつ確実に固定することができ、ダストに起因する画像欠陥を防止することが可能となる。別途の部材を追加しないので、小型のパッケージを用いる固体撮像装置の製造に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態における固体撮像装置の製造方法を説明する組立フロー図
【図２】図１のフローに沿って組立てられていく固体撮像装置の前半工程の断面図
【図３】図１のフローに沿って組立てられていく固体撮像装置の後半工程の断面図
【図４】本発明の第２の実施形態における固体撮像装置の製造方法を説明する組立フロー図
【図５】図４のフローに沿って組立てられる途中の固体撮像装置の断面図
【図６】従来の固体撮像装置の製造方法を説明する組立フロー図
【図７】図６のフローに沿って組立てられていく固体撮像装置の断面図
【図８】図６のフローに沿って組立てられていく途中で移動性のダストが混入した状態を示す断面図
【図９】ダストを捕捉する粘着材が設けられた従来の固体撮像装置の断面図
【符号の説明】
【００２８】
１    パッケージ
２    凹部
３    固体撮像素子
９    上面
10    接着剤
11    ガラス板
12    ダスト
【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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【図８】
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【図９】
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