(57)【要約】      （修正有）【課題】透明窓部材の浮きやズレがない光学デバイスおよびその製造方法を提供する。【解決手段】凹状の樹脂パッケージ３内に撮像素子４を搭載し、樹脂パッケージ３の上端面に撮像素子４を封止する透明窓部材７を接着剤６で固着した光学デバイスを製造する際に、樹脂パッケージ３および透明窓部材７は、互いの対向面の少なくとも一方がテーパ面２ａ，７ａをなし、対向面間に楔形の間隙が形成される形状とする。樹脂パッケージ３の上端面に透明窓部材７を固着する時に、樹脂パッケージ３上に透明窓部材７を搭載する工程と、透明窓部材７の搭載前あるいは搭載後の樹脂パッケージ３を接着剤６を馴染ませるために予め加熱する工程と、加熱された樹脂パッケージ３と透明窓部材７との対向面間の間隙に接着剤６を充填し硬化させる工程とを行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹状のパッケージ内に撮像素子を搭載し、前記パッケージの上端面に前記撮像素子を封止する透明窓部材を接着剤で固着して光学デバイスを製造する方法であって、
前記パッケージおよび透明窓部材は、互いの対向面の少なくとも一方がテーパ面をなし、対向面間に楔形の間隙が形成される形状とし、
前記パッケージの上端面に透明窓部材を固着する時に、パッケージ上に透明窓部材を搭載する工程と、透明窓部材の搭載前あるいは搭載後のパッケージを接着剤を馴染ませるために予め加熱する工程と、加熱されたパッケージと透明窓部材との対向面間の間隙に接着剤を充填し硬化させる工程とを行う光学デバイスの製造方法。
【請求項２】
パッケージは、上端面の内周縁部に素子搭載面に沿う方向の平坦面が存在している請求項１記載の光学デバイスの製造方法。
【請求項３】
凹状のパッケージ内に撮像素子が搭載され、前記パッケージの上端面に前記撮像素子を封止する透明窓部材が接着剤で固着された光学デバイスにおいて、
前記パッケージと透明窓部材との対向面の少なくとも一方がテーパ面とされ、対向面間に形成される楔形の間隙に接着剤が充填された光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた光学デバイスおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を用いた光学デバイスは、ビデオカメラ、スチルカメラ、携帯端末等の電子機器に広く用いられている。光学デバイスは従来、撮像素子を絶縁性材料からなる基体に搭載し、受光領域を覆う透明窓を取り付けたパッケージの形態で提供されているが、近年では電子機器の小型化に伴って光学デバイスの小型化が要求されていることから、撮像素子はベアチップの状態で基体に搭載されている。
【０００３】
図３に示す光学デバイスは、アルミ−鉄クラッド板から打抜かれたリード・フレーム１１とエポキシ樹脂１２とが一体となって成型された樹脂封止基体１３の凹部内に固体イメージ・センサー１４が貼付けられ、リード・フレーム１１と固体イメージ・センサー１４とを接続するリード・ワイヤー１５が超音波ボンディングされ、前記基体１３の開口端に接着剤１６によって透明窓部材１７が貼付けられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−９３９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の光学デバイスは、基体１３の平坦な表面（つまりエポキシ樹脂１２の上端面）にエポキシ接着剤等の接着剤１６によって、ガラスあるいはプラスチックあるいはハードコート・プラスチック等の透明窓部材１７が貼付けられて、密閉構造のパッケージとされているもので、この密閉構造は、基体１３を加熱して接着剤１６を馴染ませなければ、安定して量産ペースで形成することは困難である。しかしこのパッケージ構造では、接着剤１６を塗布し透明窓部材１７を搭載した後でないと基体１３を加熱することができず、それにより凹部の内圧上昇による透明窓部材１７の浮きやズレが発生するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、透明窓部材の浮きやズレがない光学デバイスおよびそ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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、凹状のパッケージ内に撮像素子を搭載し、前記パッケージの上端面に前記撮像素子を封止する透明窓部材を接着剤で固着して光学デバイスを製造する際に、前記パッケージおよび透明窓部材は、互いの対向面の少なくとも一方がテーパ面をなし、対向面間に楔形の間隙が形成される形状とし、前記パッケージの上端面に透明窓部材を固着する時に、パッケージ上に透明窓部材を搭載する工程と、透明窓部材の搭載前あるいは搭載後のパッケージを接着剤を馴染ませるために予め加熱する工程と、加熱されたパッケージと透明窓部材との対向面間の間隙に接着剤を充填し硬化させる工程とを行うことを特徴とする。
【０００７】
パッケージは、上端面の内周縁部に素子搭載面に沿う方向の平坦面が存在しているのが好ましい。
本発明の光学デバイスは、凹状のパッケージ内に撮像素子が搭載され、前記パッケージの上端面に前記撮像素子を封止する透明窓部材が接着剤で固着された光学デバイスにおいて、前記パッケージと透明窓部材との対向面の少なくとも一方がテーパ面とされ、対向面間に形成される楔形の間隙に接着剤が充填されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光学デバイスの製造方法は、パッケージと透明窓部材との対向面の少なくとも一方をテーパ面とし、対向面間に楔形の間隙が形成されるようにしたため、透明窓部材の搭載後に接着剤で封着することが可能になったものであり、それを利用して、パッケージを完全な密閉構造とする接着剤の塗布に先立って、当該接着剤を馴染ませるための加熱をパッケージ単独であるいは透明窓部材とともに行なうことで、パッケージの凹部内の空気を外へ逃がすことが可能になり、従来構造で発生していた凹部の内圧上昇による透明窓部材の浮きやズレを防止できる。接着剤を硬化させるためのパッケージの加熱時の透明窓部材のズレも、テーパ面の存在によって最小限に抑制することができ、透明窓部材を安定して固着することが可能となる。
【０００９】
パッケージの上端面の内周縁部に平坦面が存在していると、接着剤の垂れを防ぐことができ、この平坦部を位置調整の基準としてアオリ精度の向上を図ることもできる。
このような構造を持った光学デバイスは、透明窓部材の浮きやズレがなく、アオリ精度の向上したものとなる。接着面がテーパ面なのでせん断強度にも優れ、熱時も強度を保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について、以下に図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）（ｂ）は本発明の一実施形態における光学デバイスの構造を示す断面図である。この光学デバイスでは、金属リード１が樹脂体２にインモールドされて形成された凹状の樹脂パッケージ３内に撮像素子４がダイボンディングされ、撮像素子４上の電極パッド４ａと金属リード１とが金属細線５によってワイヤボンディングされ、樹脂パッケージ３の開口端に接着剤６によって透明窓部材７が固着されて撮像素子４が封止されている。金属リード１は例えばＣｕ合金からなり、樹脂体２は例えばエポキシ樹脂からなり、接着剤６は例えばエポキシ樹脂系である。８は導電性ペースト等の接着材である。
【００１１】
この光学デバイスが先に図３を用いて説明した従来のものと相違するのは、樹脂パッケージ３の開口端、つまり樹脂体２の枠状部の上端面と、透明窓部材７とに、互いに対向するテーパ面２ａ，７ａが設けられ、テーパ面２ａ，７ａ間に形成される楔形の間隙に接着剤６が充填されている点である。
【００１２】
詳細には、樹脂パッケージ３の樹脂体２の枠状部の上端面は、外方へ斜め上向きに傾斜したテーパ面２ａとされており、内周縁部に樹脂パッケージ３の素子搭載面（内底面）に沿う方向の平坦面２ｂが設けられている。透明窓部材７は、その外周面が、樹脂パッケージ３に対向するように配置される面（以下、下面という）から遠ざかるにしたがって外方へ斜め上向きに傾斜したテーパ７ａとされている。透明窓部材７の下面を基準としたテーパ面７ａの傾斜角は、樹脂体２の平坦面２ｂを基準としたテーパ面２ａの傾斜角よりも大きい。
【００１３】
上記光学デバイスを製造する際にはまず、図２（ａ）（ｂ）に示すように、凹状の樹脂パッケージ３の素子搭載面に撮像素子４を接着材８によりダイボンディングし、図２（ｃ）に示すように、撮像素子４上の電極パッド４ａと金属リード１とを金属細線５によってワイヤボンディングする。
【００１４】
その後に、図２（ｄ）に示すように、樹脂パッケージ１の枠状部の上端面に接着剤６によって透明窓部材７を貼付ける。
その際に、上述したように樹脂パッケージ３の樹脂体２の上端面と透明窓部材７とにテーパ面２ａ，７ａが形成されているため、そしてその間に外周側が開いた楔形の間隙が形成されるため、透明窓部材７の搭載後に接着剤６を塗布することが可能となるので、それを利用して、樹脂パッケージ３を完全な密閉構造とする接着剤６の塗布に先立って、接着剤６を馴染ませるための加熱を後述するように樹脂パッケージ３単独であるいは透明窓部材７とともに行う。
【００１５】
このことにより、樹脂パッケージ３の凹部内の空気を外へ逃がすことが可能になり、従来構造で発生していた凹部の内圧上昇による透明窓部材７の浮きやズレを防止できる。接着剤６を本硬化させるための樹脂パッケージ３の加熱時の透明窓部材７のズレも、テーパ面２ａ，７ａの存在によって最小限に抑制することができ、透明窓部材７を安定して固着することが可能となる。さらに、樹脂体２の上端面の全体をテーパ面２ａにするのでなく内周側に平坦面２ｂを残しているので、接着剤６を塗布、充填するときの垂れを防ぐことができ、平坦面２ｂを位置調整の基準にすることでアオリ精度の向上を図ることもできる。
【００１６】
透明窓部材７を貼付けるための第１の方法は、樹脂パッケージ３の樹脂体２の上端面に透明窓部材７を搭載し、その状態で樹脂パッケージ３をヒータプレートにより加熱しながら、昇温したテーパ面２ａ，７ａ間の間隙に紫外線・熱硬化型の接着剤６を充填し、接着剤６が馴染んだ後に、紫外光による仮硬化と熱による本硬化とにより接着剤６を硬化させるというものである。
【００１７】
第２の方法は、樹脂パッケージ３をヒータプレートにより加熱しながら、その樹脂体２の上端面に透明窓部材７を搭載し、昇温したテーパ面２ａ，７ａ間の間隙に接着剤６を充填し、接着剤６が馴染んだ後に、紫外光による仮硬化と熱による本硬化とにより接着剤６を硬化させるというものである。
【００１８】
もちろん、従来と同様に、樹脂パッケージ３の樹脂体２の上端面（テーパ面２ａ）に接着剤６を塗布し、その上に透明窓部材７を搭載し、その状態で樹脂パッケージ３を加熱して接着剤６を馴染ませた後に接着剤６を硬化させることも可能である。
【００１９】
なお、上記した光学デバイスでは、樹脂体２の上端面と透明窓部材７とにテーパ面２ａ，７ａが設けられた例を示したが、樹脂体２の上端面と透明窓部材７との間に楔形の間隙が形成されさえすればよく、一方のみをテーパ面としてもよい。樹脂パッケージ３でなくセラミック等のパッケージであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、樹脂パッケージに透明窓部材を固着させるために塗布される接着剤の予備加熱時の内圧上昇、それに起因する透明窓部材の浮きやズレという気密封止構造特有の問題を回避し、高品質な光学デバイスを容易に量産することを可能ならしめるものであり、ビデオカメラ、スチルカメラ、携帯端末等の電子機器に広く有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態における光学デバイスの断面図
【図２】図１の光学デバイスの製造方法を説明する工程断面図
【図３】従来の光学デバイスの断面図
【符号の説明】
【００２２】
２    樹脂体
2a    テーパ面
2b    平坦面
３    樹脂パッケージ
４    撮像素子
６    接着剤
７    透明窓部材
7a    テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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