(57)【要約】【課題】撮像素子の受光領域と当該受光領域上に配設される透明部材との密着性及び平行性に優れ、小型化が可能であって、更に高い信頼性を有する撮像装置、及び当該撮像装置を効率的に量産することが可能な製造方法の提供。【解決手段】本発明の撮像装置は、撮像素子１０３、当該撮像素子１０３の受光領域１０４上を覆って、当該撮像素子１０３に固着された透明部材１０６を具備し、前記透明部材１０６の前記撮像素子１０３への固着面には、前記受光領域１０４を囲繞する凹部１０６Ｌ、１０６Ｖが設けられ、当該凹部１０６Ｌ、１０６Ｖに前記接着材１０５が受容されてなることを特徴とする。本発明の撮像装置の製造方法は、透明部材に撮像素子の受光領域を囲繞する凹部を形成する工程、前記凹部に接着材を配置する工程、及び前記透明部材を、前記接着材を介して前記撮像素子上に配設する工程を具備することを特徴とする。【選択図】図３
2007317719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板上に搭載された撮像素子と、
前記撮像素子の受光領域上を覆って、当該撮像素子に固着された透明部材とを具備し、
前記透明部材の前記撮像素子への固着面には、前記受光領域を囲繞する凹部が設けられ、
前記凹部と撮像素子の間に接着材が配設されてなることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
透明部材に設けられた凹部が、Ｌ字形、コ字形、Ｖ字形或いはＵ字形の断面形状を有する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
透明部材に設けられた凹部内に、スペーサを配設してなる請求項１から２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項４】
透明部材に撮像素子の受光領域を囲繞する凹部を形成する工程と、
前記凹部に接着材を配置する工程と、
前記透明部材を前記接着材を介して、撮像素子上に配設する工程と
を具備することを特徴とする撮像装置の製造方法。
【請求項５】
透明部材に、撮像素子の受光領域を囲繞する凹部を複数個形成する工程と、
前記透明部材の凹部に接着材を配置する工程と、
前記透明部材を個片化する工程と、
個片化された前記透明部材を前記接着材を介して、半導体基板に形成された撮像素子上に配設する工程と、
前記半導体基板に形成された撮像素子を個片化する工程と
を具備することを特徴とする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、撮像装置及びその製造方法に関し、特に光学特性に優れ信頼性の高い撮像装置、及び当該撮像装置の効率的かつ量産性に優れた製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、カメラ搭載型携帯電話器などの電子機器にあっては、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）型、或いはＣＭＯＳ型の撮像素子を具備する撮像装置が搭載されている。
当該撮像装置は、小型化並びに軽量化が要求されており、前記撮像素子をプラスチックパッケージに収容することが行われている。また、電子機器の構成上、当該撮像素子のみならず光学レンズも含めてプラスチックパッケージに収容する場合もある。
前記撮像素子をプラスチックパッケージに収容してなる撮像装置の一例を、図１に示す。
図１に示す撮像装置１００にあっては、支持基板１の一方の主面に接着用フィルム（ダイボンドフィルム）２を介して撮像素子３が載置・固着され、当該撮像素子３の受光領域４上には、当該受光領域４の周囲に配設された接着材５を介して、ガラス板などの透明部材６が搭載・固着されている。
そして撮像素子３の電極と支持基板１に於ける電極とがボンディングワイヤ７により接続され、当該撮像素子３、ボンディングワイヤ７並びに透明部材６の側面は、封止用樹脂８により封止されている。
一方、前記支持基板１の他方の主面には、半田ボールなどからなる外部接続用端子９が配設されている。
尚、前記撮像素子３の受光領域４上にはカラーフィルタ、マイクロレンズなどが配設され（図示せず）、また当該受光領域４と透明部材６との間には、空気層が形成されるよう空間１０が設けられている。当該空間１０の設定には、前記接着材５の厚さが寄与している。
【０００３】
このような撮像装置１００の製造に際しては、所謂ウェーハプロセスにより複数個の撮像素子が形成された半導体基板上に、ガラス板などの透明部材を貼り付ける工程が必要とされる。
【０００４】
かかる工程を、図２Ａ乃至図２Ｄをもって説明する。
先ず、図２Ａを参照して、大判の透明部材３１の一方の主面上に、印刷用マスク層３２を適用して接着材３３を選択的に被着し、当該マスク層３２を除去した後、加熱キュア処理を行って接着材３３を半硬化状態とする。
図２Ｂを参照して、かかる形成処理によって、接着材３３は、透明部材３１の一方の主面上にあって、対向する半導体基板３４に形成されている撮像素子の受光領域及び電極部（図示せず）には一致しないように、且つ当該受光領域を囲繞するように、矩形状或いはリング状に被着・配置される。
尚、図２Ａ、及び図２Ｂにあっては、一つの撮像素子に対応して、透明部材３１上へ接着材３３を被着する方法を特徴的に示している。
【０００５】
次いで、図２Ｃを参照して、当該透明部材３１と、一方の主面に複数の受光領域３５が形成された半導体基板３４とを、前記接着材３３を介して対向させ、加熱・加圧を施して当該透明部材３１と半導体基板３４とを接着する。
かかる接着処理に於いて、透明部材３１の表面は鏡面状であるため、当該透明部材３１と接着材３３との接着性は低い。尚、接着材３３と透明部材３１との接着面積は、当該接着材３３の被着される幅（例えば０．５ｍｍ）に、当該接着材３３の被着される長さ、即ち矩形であれば４辺の長さの合計を乗じた値である。
【０００６】
次いで、図２Ｄを参照して、前記半導体基板３４の他方の主面（裏面）を、ダイス付け用接着材３６を介してダイシングテープ３７に貼り付けた後、刃厚の異なる２枚のダイシングブレードを用いて、透明部材３１と半導体基板３４に対してダイシング処理（個片化処理）を行う。
即ち、刃厚の大なる第１のダイシングブレード３８を用いて透明部材３１に対しダイシング処理を施し、一方刃厚の小なる第２のダイシングブレード３９を用いて半導体基板３４に対しダイシング処理を施す。
かかるダイシング処理の結果、個片化された撮像素子（３：於図１）の受光領域（４：於図１）上に、当該撮像素子３よりも小なる外形寸法を有して透明部材（６：於図１）が配設された構成が得られる。
撮像素子３に比して透明部材６の外形寸法が小であることにより、撮像素子３上の電極パッドに対するボンディングワイヤ７の接続が可能とされる。
【０００７】
次いで、当該撮像素子３を、支持基板（１：於図１）上に載置・固着した後、当該撮像素子３の電極パッドを、ボンディングワイヤ（７：於図１）を介して支持基板１上の電極パッドに接続する。
次いで、透明部材６の表面が露出するように、撮像素子３、ボンディングワイヤ７並びに当該透明部材６の外周を封止用樹脂（８：於図１）により封止する。
しかる後、前記支持基板１裏面の電極パッドに、外部端子となる半田ボール（９：於図１）を搭載することにより、図１に示す撮像装置１００が形成される。
【０００８】
しかしながら、このような従来の構造、並びに製造方法によれば、前記透明部材６の表面が平坦な鏡面状であるため、接着材５（３３）との密着性が低く、またその接着面積も十分大きいとは言えない。
この為、製品化後にあっても、吸湿或いは熱ストレス等により、透明部材６と接着材５との間に剥離を生じ易く、撮像素子３と透明部材６との間に塵埃及び／或いは水分等の異物が侵入して、画像不良の発生を招来していた。
また、図２に示される製造方法にあっては、半導体基板３５と同等の面積を有する透明部材３１を適用し、半導体基板３４と一体化した後にダイシング処理を行うことから、当該半導体基板３４に形成された撮像素子３に不良品があった場合には、接着材３３、透明部材３１等に無駄を生じ、製造コストの上昇を招く一因となってしまう。
【０００９】
一方、下記に示す特許文献１では、透明部材と撮像素子とを、紫外線硬化性樹脂により接着する方法が開示されている。
しかし、この場合も、透明部材が平坦な鏡面状であるため、紫外線硬化性樹脂と透明部材とが剥離し易い問題は解決されない。
一方、特許文献２では、透明部材と撮像素子との間に低屈折率樹脂を封入することにより、前記透明部材と前記撮像素子とを接着する方法が開示されている。
しかし、この場合も、製品化後のパッケージ状態において、吸湿や熱ストレス等により、前記低屈折樹脂が膨張して、透明樹脂と撮像素子との間に剥離を生じ易い。
また、いずれの場合にあって、樹脂封止処理の際などに透明部材に大きな荷重がかかった場合に、接着材及び或いは樹脂が変形して透明部材が傾き、透明部材と撮像素子の空間距離の平行度が低下して、画像特性が悪化する恐れもある。
従って、透明部材と撮像素子との間の密着性及び平行度に優れ、もって光学特性に優れ、信頼性の高い撮像装置、及び当該撮像装置を量産可能な製造方法の提供が望まれている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１６１９４号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記従来技術に於ける問題を解決し、撮像素子の受光領域と当該受光領域上に配設される透明部材との密着性及び平行性に優れ、小型化が可能であって、更に高い信頼性を有する撮像装置、及び当該撮像装置を効率的に量産することが可能な製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明による撮像装置は、支持基板と、前記支持基板上に搭載された撮像素子と、前記撮像素子の受光領域上を覆って、当該撮像素子に固着された透明部材とを具備し、前記透明部材の前記撮像素子への固着面には、前記受光領域を囲繞する凹部が設けられ、前記凹部と撮像素子の間に接着材が配設されてなることを特徴とする。
【００１３】
本発明による撮像装置の製造方法は、透明部材に撮像素子の受光領域を囲繞する凹部を形成する工程と、前記凹部に接着材を配置する工程と、前記透明部材を前記接着材を介して、撮像素子上に固着する工程とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記従来技術に於ける問題を解決し、撮像素子の受光領域と当該受光領域上に配設される透明部材との密着性及び平行度に優れ、光学特性に優れ且つ小型化が可能であり、更に高い信頼性を有する撮像装置、ならびに当該撮像装置を効率的に量産することが可能な製造方法を提供することができる。
即ち、本発明による撮像装置にあっては、撮像素子の受光領域上に配設される透明部材の、当該撮像素子への固着面に、当該撮像素子の受光領域を囲繞するように凹部が設けられ、当該凹部内に充填・配設された接着材により、当該透明部材と撮像素子とが固着されてなる。
このように、透明部材に設けられた凹部内に接着部材が配設されることにより、当該接着材と透明部材との接触面積が増大され、透明部材と接着材は強固に接着される。
従って、前記撮像素子と透明部材とは、より強固に接着される。
また、透明部材に設けられた凹部は、透明部材外周部から撮像素子の受光領域に至る方向の、当該透明部材の接着材と接触する表面領域の長さ、即ち沿面距離を増加せしめている。
かかる構成によって、透明部材外周部から前記撮像素子の受光領域への水分、気泡などの侵入等が防止され、もって当該撮像装置の光学特性の低下を防止することができる。
このような、透明部材の特徴的固着構造によって、高い信頼性を有する撮像装置を得ることができる。
一方、本発明による半導体装置の製造方法によれば、撮像素子の受光領域上に配設される透明部材の、当該撮像素子への固着面に、撮像素子の受光領域を囲繞するように凹部を形成し、当該凹部内に接着材を充填し、当該接着材をもって透明部材を撮像素子上に固着する。
このように、透明部材に凹部を設け、当該凹部内に接着部材を配設することにより、接着材と透明部材との接触面積を増大させて、透明部材と接着材とを強固に接着することができる。
これにより、撮像素子と透明部材は、より強固に接着される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による撮像装置及びその製造方法について、実施例をもって詳細に説明する。
勿論、本発明思想は、下記の実施例に限定されるものではない。
【００１６】
（実施例１）
本発明の第１の実施例にかかる撮像装置３００の構造を、図３に示す。
当該撮像装置３００にあっては、支持基板としての配線基板１０１の一方の主面（上面）に、接着用フィルム（ダイボンドフィルム）１０２を介して撮像素子１０３が載置・固着されている。
当該撮像素子１０３の受光領域１０４上には、当該受光領域１０４を囲繞して配設された接着材１０５を介して、ガラス板からなる透明部材１０６が配置・固着されている。
ここで、接着材１０５は、透明部材１０６の外周側面及びその下面即ち撮像素子１０３への対向面に沿って設けられてなる断面形状がＬ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌ部に受容されている。従って、当該接着材１０５は、前記受光領域１０４より離間して、且つ当該受光領域１０４を囲繞して配設されている。
また、当該撮像素子１０３に設けられた電極パッドと、配線基板１０１上の電極パッド（図示せず）は、ボンディングワイヤ１０７により接続されている。
そして、前記透明部材１０６の外周側面、接着材１０５の側面部、撮像素子１０３の表出部、並びに当該撮像素子１０３の周囲に於ける配線基板１０１の表面は、ボンディングワイヤ１０７と共に、封止用樹脂１０８により樹脂封止されている。
一方、配線基板１０１の他方の主面（下面）には、外部接続用端子１０９として複数個の半田ボールが配設されている。
また、接着材１０５は、透明部材１０６のＬ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌ部から撮像素子１０３方向、即ち当該透明部材１０６の板厚方向に突出している。
当該接着材１０５の突出量が、撮像素子１０３の受光領域１０４と透明部材１０６との間の距離を決定し、両者の間に空気の収容が可能な空間１１０が形成されている。
【００１７】
かかる構成に於いて、前記支持基板としての配線基板１０１は、絶縁層を基材としてその片面、表裏両面或いは必要に応じて多層に配線層が形成され、その一方の主面には撮像素子１０３の電極と接続される電極パッド（図示せず）が配設され、他方の主面には前記外部接続用端子１０９が形成される電極パッド（図示せず）が配設されている。
また、前記撮像素子１０３は、ＣＣＤ型或いはＣＭＯＳ型の撮像素子であって、周知の半導体製造プロセスをもって形成されている。
また、当該撮像素子１０３の受光領域１０４には、複数個の画素（ピクセル）が形成されており、且つ当該受光領域１０４上には各画素に対応してカラーフィルタ及びマイクロレンズが配置されている（図示せず）。
【００１８】
このように、本実施例に於ける撮像装置３００にあっては、前記透明部材１０６の外周側面、及びその撮像素子１０３への対向面に沿って断面がＬ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌが設けられており、当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌ部に接着材１０５が受容されている。当該接着材１０５によって、透明部材１０６は撮像素子１０３上に固着されている。
また、当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌは、透明部材１０６の外周部に連続して配設されていることにより、前述の如く、接着材１０５は撮像素子１０３の受光領域１０４から離間され、且つ当該受光領域１０４を囲繞して配設されている。
このように、透明部材１０６の外周側面全周への断面がＬ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌの配設によって、接着材１０５の多量の配設が可能とされ、もって当該接着材１０５との接触面積が拡大されて、透明部材１０６の撮像素子１０３への接着がより強固になされる。
また、当該断面がＬ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌは、透明部材１０６の外周部から撮像素子１０３の受光領域１０４に至る方向の、透明部材１０６と接着材１０５とが接触する表面領域の長さ、即ち沿面距離を増大せしめている。
従って、電子機器などへの搭載後に於いて熱的なストレス、機械的応力が与えられても、当該透明部材１０６と接着材１０５との間に剥離が発生し難く、撮像素子１０３と透明部材１０６との間への水分或いは塵埃等の異物の侵入が効果的に防止される。
【００１９】
尚、前記撮像装置構造に於いて、支持基板としての配線基板１０１は、ガラスエポキシ、ポリエステル、ポリイミド、ビスマレイミド−トリアジン、熱硬化性ポリフェニレンエーテル、或いはフッ素樹脂などの有機物樹脂を基材とする配線基板、或いはセラミックなどの無機物を機材とする配線基板、銅張積層板、或いはＲＣＣ（Resin  Coated  Copper  Foil：樹脂付銅箔）基板などから、製造条件、使用条件などに応じて選択することができる。
また、撮像素子１０３は、前記ＣＣＤ型或いはＣＭＯＳ型の撮像素子が、使用形態、使用条件などに応じて適宜選択される。
一方、透明部材１０６は、合成石英ガラスなどのガラス材料、或いはポリカーボネート、ＰＭＭＡ（メタクリル樹脂）などのプラスチック材料から、製造条件、使用条件などに応じて選択することができる。
また、接着材１０５としては、エポキシ樹脂系或いはアクリル樹脂系の接着材を適用することができる。
また、封止用樹脂１０８としては、半導体装置の外装に通常適用されるエポキシ系樹脂が適用され、樹脂封止方法としては、所謂トランスファーモールド法或いはコンプレッションモールド法を適用することができる。
更に、外部接続用端子１０９の形態としては、前記半田ボールを用いてのＢＧＡ（Ball  Grid  Array）構造に限られず、ＬＧＡ（Land  Grid  Array）構造など、他の形態を採用することもできる。
【００２０】
また、前記実施例にあっては、透明部材１０６に設けられる凹部１０６Ｌとして、その断面形状が外周側面と撮像素子１０３への対向面に沿うＬ字状である構成を適用したが、本発明思想は勿論これに限られるものではない。
即ち、透明部材１０６の撮像素子１０３への対向面、即ち被接着面に於いて、当該撮像素子１０３に対向して配設される凹部（切欠き）の断面形状を、後述する実施例の如くＶ字状とすることも可能であり、またこれに代えてコ字状或いはＵ字状などとすることもできる。
【００２１】
前記図３に示した、本発明の実施例にかかる撮像装置３００の製造方法の一例について、図面を参照しつつ説明する。
まず、図４乃至図１０を用いて、透明部材に凹部を形成する工程と、当該凹部内に接着材を導入する工程について説明する。
【００２２】
透明部材として、合成石英ガラス材からなり０．５ｍｍ程の厚さを有する大判の板状透明部材１０６０を準備し、その一方の主面に、フォト・レジスト層５１を形成する。
当該フォト・レジスト層５１は、前記撮像素子（１０３：於図３）と透明部材（１０６：於図３）との間の空間の距離を決定するものであり、その厚さは約０．０５ｍｍとされる。
次いで、図４を参照して、当該板状透明部材１０６０を、前記フォト・レジスト層５１が上面となるように、ダイシングテープ５２上に貼り付ける。
【００２３】
次いで、図５を参照して、当該板状透明部材１０６０に対して、ダイシングブレード５３を用いて切削処理を施し、所定の幅・深さ並びにピッチをもって、断面形状がコ字形の凹部５４を形成する。当該凹部５４の形成は、ダイシングブレードに代えて、レーザー等他の手段を用いてもよい。
当該凹部５４は、板状透明部材１０６０の板厚の１／２の深さに形成され、フォト・レジスト層５１の表面からの深さが０．３０ｍｍとされる。
また凹部５４の幅Ｗは、後の工程で適用されるダイシングブレードの厚さ０．２ｍｍと、当該板状透明部材１０６０に対応する二つの撮像素子（１０３：於図３）のＬ字状の凹部１０６Ｌの幅（０．５ｍｍ×２）とを合計してなる１．２ｍｍとされる。（図示されない半導体基板にあって、二つの撮像素子は隣接している。）
また当該凹部５４の配設間隔（ピッチ）は、半導体基板に於ける撮像素子の１素子分の幅と同一とされる。
かかるダイシング処理によって形成された凹部５４の内表面は微細な凹凸を有し、鏡面状を呈しない。
かかるダイシング処理の後、ダイシングテープ５２の裏面に紫外線（ＵＶ）照射を行い、当該ダイシングテープ５２の接着強度を低下させて、板状透明部材１０６０をダイシングテープ５２から剥離する。
【００２４】
次いで、図６を参照して、板状透明部材１０６０を固定治具５５に保持しつつ、当該板状透明部材１０６０の凹部５４に、印刷方式により接着材１０５を充填する。
このとき、凹部５４の内表面には微細な凹凸が存在することから、当該接着材１０５は良好な濡れ性をもって凹部５４に受容される。
接着材１０５としては、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着材が適用される。
尚、当該接着材１０５の、凹部５４への充填は、ディスペンス装置など他の手段を用いてもよい。
【００２５】
しかる後、板状透明部材１０６０に対して、恒温槽或いはコンベア炉に於いて加熱処理を施し、前記接着材１０５を半硬化状態とする。
次いで、図７を参照して、板状透明部材１０６０の表面に成形されていたフォト・レジスト層５１を剥離・除去する。この結果、接着材１０５は、当該板状透明部材１０６０の表面から突出した状態とされる。
【００２６】
次いで、図８を参照して、板状透明部材１０６０に於ける接着材１０５の配設面、即ち凹部５４の形成面を、ダイシングテープ５６に貼り付ける。
【００２７】
次いで、図９を参照して、第２のダイシングブレード５７により、前記板状透明部材１０６０の所定位置、即ち前記凹部５４の中央部に対してダイシング処理を行う。
ダイシング幅は、前述の如く０．２ｍｍとされ、ピッチは撮像素子の１素子分とされる。
かかるダイシング処理によって板状透明部材１０６０及び接着材１０５は分割され、それぞれその外周側面にＬ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌと、当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌ部に受容された接着材１０５を具備する透明部材１０６に個片化される。
【００２８】
次いで、図１０を参照して、ダイシングテープ５６の裏面からＵＶ照射を行って、当該ダイシングテープ５６の接着強度を低下させ、個々の透明部材１０６を当該ダイシングテープ５６から剥離可能な状態とする。
【００２９】
かかるダイシング処理がなされた状態に於ける透明部材１０６の形態と、各部位の寸法の一例を図１１に示す。
同図に示されるように、ダイシング処理よって個片化された透明部材１０６には、その外周側面に、且つ撮像素子との対向面即ち被接着面に於いて、Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌが設けられている。当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌは、個片化された透明部材１０６の外周全周にわたって設けられている。
当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌの寸法は、Ｘ方向即ち当該透明部材１０６の主表面と並行（撮像素子の受光部表面と並行）な方向に０．５ｍｍとされ、Ｙ方向即ち当該透明部材１０６の主表面とは垂直の方向（透明部材１０６の板厚方向）に０．２５ｍｍとされる。両者の合計、即ち当該透明部材１０６に於ける当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌの沿面距離は、０．７５ｍｍとなる。（尚、図１１にあっては、単位ｍｍを記述していない。）
従って、当該透明部材１０６と接着材１０５との接触面積は、かかる０．７５ｍｍに当該凹部（切欠き）１０６Ｌの長さ、即ち個片化された透明部材１０６の全周に相当する長さを乗じた面積となり、前記従来技術に比して極めて広い接触面積が形成されている。
そして、当該Ｌ字状の凹部（切欠き）１０６Ｌ内への接着材１０５の充填により、透明部材１０６に対する接着材１０５の接触面積が増加し、所謂アンカー効果が生じて、透明部材１０６と接着材１０５との接着力が強化されている。
また、当該接着材１０５は、０．０５ｍｍの高さをもって、透明部材１０６のＬ字状の凹部（切欠き）１０６ＬからＹ方向即ち透明部材１０６の板厚方向に突出する。当該接着材１０５の突出量（高さ）が、撮像素子１０３の受光領域１０４と透明部材１０６との間の距離を規定する。
【００３０】
（撮像装置の製造方法）
前述の如き製造工程を経て形成され、Ｌ字状の凹部１０６Ｌに接着材１０５が配設された透明部材１０６を適用しての、撮像装置３００の製造工程を、図１２乃至図１５を用いて説明する。
【００３１】
まず、図１２を参照して、複数個の撮像素子１０３が形成された半導体基板２０１を、当該撮像素子１０３の受光領域１０４が表出されるよう、その他方の主面（裏面）を、ダイボンディングフィルム１０２を介してダイシングテープ２０２へ張り付ける。
次いで、当該半導体基板２０１に於ける一つの撮像素子１０３上に、当該撮像素子１０３の受光領域１０４に対応させて、前記個片化された透明部材１０６を載置する。
この時、透明部材１０６に於けるＬ字状の凹部１０６Ｌは、撮像素子１０３の受光領域１０４を囲繞して位置する。前述の如く、当該Ｌ字状の凹部１０６Ｌ部には接着材１０５が配設されている。
【００３２】
しかる後、ダンシングテープ２０２下に配設されたヒータ２０３によって半導体基板２０１を加熱すると共に、透明部材１０６を撮像素子１０３に押圧して、接着材１０５により当該透明部材１０６を撮像素子１０３の所定位置に固着する。
この時、接着材１０５の、透明部材１０６表面から突出量に対応して、撮像素子１０３の受光領域１０４と透明部材１０６との間には、空気を収容した空間１１０が形成される。
前述の如く、当該撮像素子１０３の受光領域１０４には、複数個の画素（ピクセル）が形成されており、且つ当該受光領域１０４上には各画素に対応してカラーフィルタ及びマイクロレンズが配置されている（図示せず）。
かかる撮像素子１０３上への透明部材１０６の搭載・固着処理は、予め良品と判定された撮像素子に対してのみ選択的に行われる。
【００３３】
半導体基板２０１に形成された撮像素子１０３に対して透明部材１０６の搭載・固着を行った後、当該半導体基板２０１に対し、ダイシングブレード２０４を用いてダイシング処理を施し、個片化された撮像素子１０３を得る。（図１３参照）
個片化された撮像素子１０３は、その受光領域１０４上には透明部材１０６が搭載・固着されている。
ここで、図１２及び図１３にあっては、ダイシング処理により３個の撮像素子１０３に分離する状態を例示しているが、図に於いて、右側の撮像素子は良品と判定されなかったものであって、透明部材１０６が載置・固着されない状態を示している。
【００３４】
かかるダイシング処理の後、前記ダイシングテープ２０２を剥離し、個々の撮像素子１０３を、ダイボンディングフィルム１０２を介して、配線基板１０１上に搭載し固着する。
ついで、図１４を参照して、撮像素子１０３の電極パッドと配線基板１０１の電極パッドとを、ボンディングワイヤ１０７により接続する。
当該配線基板１０１は、例えばガラスエポキシ樹脂を基材として、その片面又は両面、或いは多層配線構造を有し、表裏両面に電極パッドを具備する。
また、ボンディングワイヤ１０７は、金（Ａｕ）線などを適用することができる。
【００３５】
次いで、図１５を参照して、前記配線基板１０１を金型（図示せず）に装着し、樹脂封止処理（樹脂モールド処理）を行う。
かかる樹脂封止処理によって、前記配線基板１０１の主面上に於ける透明部材１０６の周囲、接着材１０５の外周側面、撮像素子１０３及びボンディングワイヤ１０７などを、封止用樹脂１０８により気密封止する。封止用樹脂としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が適用される。
【００３６】
かかる樹脂封止処理の後、前記配線基板１０１の他方の主面（裏面）に於ける複数の電極パッドに、半田ボールからなる外部接続用端子１０９を配設する。
このような工程により、前記図３に示す撮像装置３００が形成される。
【００３７】
前述の如く、透明部材１０６の撮像素子１０３への対向面、即ち被接着面に於いて、当該撮像素子１０３に対向して配設される凹部の断面形状は、前述の如きＬ字状に限られるものではなく、Ｖ字状、コ字状或いはＵ字状などとすることができる。
【００３８】
前記透明部材１０６にＶ字状の凹部を形成し、当該Ｖ字状の凹部に接着材を配設する場合の工程を、図１６乃至図２１を用いて説明する。
尚、前記図４乃至図１０を用いて説明した工程に対応する工程、対応する部位については同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
まず、合成石英ガラス材からなり０．５ｍｍ程の厚さを有する大判の板状透明部材１０６０の一方の主面に、フォト・レジスト層５１を成形する。
当該フォト・レジスト層５１は、撮像素子（１０３：於図３）と透明部材（１０６：於図３）との間の距離を決定するものであり、その厚さは約０．０５ｍｍとされる。
次いで、図１６を参照して、当該板状透明部材１０６０を、前記フォト・レジスト層５１の被着面が上になるように、ダイシングテープ５２上に貼り付ける。
【００４０】
次いで、図１７を参照して、２連のダイシングブレード６１を用い、板状透明部材１０６０に対して、所定の幅・深さ、並びにピッチにて、断面形状がＶ字状の凹部１０６Ｖを二つ隣接して形成する。
当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖは、それぞれ透明部材１０６が固着される撮像素子の受光領域を囲繞する形状・寸法をもって配設される。
尚、Ｖ字状の凹部１０６Ｖは、前記工程と同様、ダイシングブレードに代えて、レーザー等他の手段を用いて形成してもよい。
当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖは、板状透明部材１０６０の板厚の１／２の深さに形成され、且つフォト・レジスト層５１表面からの深さを０．３０ｍｍとされる。
また隣接する二つのＶ字状の凹部１０６Ｖに於ける幅Ｗは、後の工程で適用されるダイシングブレードの厚さ０．２ｍｍと、当該板状透明部材１０６０に対応する二つの撮像素子に於ける接着部の幅（０．５ｍｍ×２）とを合計してなる１．２ｍｍとされる。（図示されない半導体基板にあって、二つの撮像素子は隣接している。）
更に、当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖの開放角度は、約４５°とされ、配設間隔（ピッチ）は半導体基板に於ける撮像素子の１素子分の幅と同一とされる。
かかるダイシング処理によって形成されたＶ字状の凹部１０６Ｖの内表面は微細な凹凸を有し、鏡面状を呈しない。
かかるダイシング処理の後、前記ダイシングテープ５２の裏面に紫外線（ＵＶ）照射を行い、当該ダイシングテープ５２の接着強度を低下させて、板状透明部材１０６０をダイシングテープ５２から剥離する。
【００４１】
次いで、図１８を参照して、板状透明部材１０６０を固定治具５５に配置し、当該板状透明部材１０６０のＶ字状の凹部１０６Ｖ内に、複数個の球状スペーサ６２を並べて配設する。
当該球状スペーサ６２は、直径０．２５ｍｍφ程のガラス材から構成され、その一部が当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖから突出する。突出する球状スペーサ６２の高さは、前記フォト・レジスト層５１の表面をもって設定される高さとほぼ同等とされる。
【００４２】
次いで、図１９を参照して、板状透明部材１０６０のＶ字状の凹部１０６Ｖ内に、接着材例えばエポキシ樹脂等の熱硬化型接着材１０５を印刷方式により充填する。この結果、前記球状スペーサ６２は、接着材１０５により被覆され、保持される。
このとき、Ｖ字状の凹部１０６Ｖの内表面には微細な凹凸が存在することから、当該接着材１０５は良好な濡れ性をもって当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖに受容される。尚、当該接着材１０５のＶ字状の凹部１０６Ｖへの充填は、ディスペンス装置など他の手段を用いてもよい。
しかる後、板状透明部材１０６０に対して、恒温槽或いはコンベア炉に於いて加熱処理を施し、前記接着材１０５を半硬化状態とする。
【００４３】
次いで、図２０を参照して、前記板状透明部材１０６０の表面に在ったフォト・レジスト層５１を剥離・除去する。この結果、前記球状スペーサ６２及び接着材１０５の一部は、板状透明部材１０６０の表面から突出した状態とされる。
【００４４】
次いで、当該板状透明部材１０６０の前記接着材１０５の配設面、即ちＶ字状の凹部１０６Ｖの形成面をダイシングテープ２０２に貼り付けた後、当該板状透明部材１０６０に対しダイシング処理を施す。（図示せず）
かかるダイシング処理は、隣接するＶ字状の凹部１０６Ｖの間（図２０に於ける線Ｙ−Ｙ’）に位置する板状透明部材１０６０に対して行われ、これにより板状透明部材１０６０は個片化される。
【００４５】
個片化された透明部材１０６Ａに於けるＶ字状の凹部１０６Ｖと、当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖ部に配設された球状スペーサ６２及び接着材１０５の形態を、図２１に示す。
透明部材１０６Ａに形成されたＶ字状の凹部１０６Ｖ部にあって、接着材１０５は当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖに受容された球状スペーサ６２を被覆する如く充填されている。
当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖの開口幅は、０．５ｍｍとされ、また深さは、０．２５ｍｍとされる。
これにより、前記接着部１０５と前記透明部材１０６Ａとの接触面積は、当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖの内側面の長さ約０．７ｍｍに当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖの長さを乗じた面積となり、当該透明部材１０６Ａと接着材１０５との接触面積は前記従来技術に於ける構成に比して大きい。（尚、図２１にあっては、単位ｍｍを記述していない。）
そして、当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖ内への接着材１０５の配設により、透明部材１０６Ａに対する接着部材１０５の接触面積が増加し、所謂アンカー効果が生じて、透明部材１０６Ａと接着材１０５との密着力が強化されている。
また、当該透明部材１０６ＡのＶ字状の凹部１０６Ｖの内表面が鏡面状ではないことから、接着材１０５とのなじみが良く、かかる点からも透明部材１０６Ａは撮像素子１０３に対してより強固な固着が可能とされる。
更に、前記Ｖ字状の凹部１０６Ｖ内に、球状スペーサ６２が配設されていることにより、透明部材１０６Ａを撮像素子１０３上に載置した際、当該透明部材１０６Ａと撮像素子１０３との間の距離は、当該球状スペーサ６２により設定される。この時、当該球状スペーサ６２は、Ｖ字状の凹部１０６Ｖ内にあって当該Ｖ字状の凹部１０６Ｖの深さ方向に移動することがなく、当該距離の設定が安定して確実になされる。
かかる球状スペーサ６２の配設によって、透明部材１０６Ａと撮像素子１０３との間の距離が保持される為、モールド形成処理時などに於ける透明部材１０６Ａの耐荷重性を高めることもできる。
また、この時、当該球状スペーサ６２の外形形状が球状であることから、その表面は接着材１０５により容易に被覆され、当該接着材１０５のもたらす接着面積の減少を招来しない。
【００４６】
この様に、Ｖ字状の凹部１０６Ｖ内に接着材１０５及び球状スペーサ６２が配設された透明部材１０６Ａは、前記図１２乃至図１５に示される製造工程と同様の工程により、撮像素子１０３上に配設・固着することができる。
【００４７】
尚、前記透明部材１０６に於ける凹部として、断面がコ字状或いはＵ字状の凹部を適用する場合にも、上述の製造方法を適用することができる。
また、前記実施例の如く、スペーサを適用することなく、接着材のみを用いて透明部材を撮像素子上に固着することも勿論可能である。
一方、前記スペーサの外形形状も前述の如き球状に限られるものではない。即ち、前記透明部材１０６に設けられる凹部の断面形状および／或いは平面形状に対応し、当該凹部に容易に収容されるものであれば、円筒状など他の形状のスペーサを適用することもできる。
更に、前記実施例に於いて記した各部位の寸法は一例であって、製造される撮像装置に対応させて、適宜変更或いは選択することは当業者ならば容易に実施できるものであり、かかる変更・選択は本発明の思想を逸脱するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の撮像装置は、透明部材と撮像素子との密着性及び平行度に優れ、優れた光学特性及び高い信頼性を有しつつ、安価に提供されるものであって、もってデジタルカメラ、デジタルムービーカメラ、カメラ搭載携帯電話器、或いはスキャナなどに適用することができる。
本発明の撮像装置の製造方法によれば、優れた光学特性及び信頼性を有する撮像装置を、安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、従来の撮像装置の構造の一例を示す断面図。
【図２Ａ】図２Ａは、従来の撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その１）。
【図２Ｂ】図２Ｂは、従来の撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その２）。
【図２Ｃ】図２Ｃは、従来の撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その３）。
【図２Ｄ】図２Ｄは、従来の撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その４）。
【図３】図３は、本発明による撮像装置の構造を示す断面図。
【図４】図４は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その１）。
【図５】図５は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その２）。
【図６】図６は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その３）。
【図７】図７は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その４）。
【図８】図８は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その５）。
【図９】図９は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その６）。
【図１０】図１０は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その７）。
【図１１】図１１は、本発明による撮像装置の製造方法に於いて、透明部材に形成されたＬ字状の凹部に受容された接着材の状態を示す断面図。
【図１２】図１２は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その８）。
【図１３】図１３は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その９）。
【図１４】図１４は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その１０）。
【図１５】図１５は、本発明による撮像装置の製造方法を示す工程断面図（その１１）。
【図１６】図１６は、本発明による撮像装置の他の製造方法を示す工程断面図（その１）。
【図１７】図１７は、本発明による撮像装置の他の製造方法を示す工程断面図（その２）。
【図１８】図１８は、本発明による撮像装置の他の製造方法を示す工程断面図（その３）。
【図１９】図１９は、本発明による撮像装置の他の製造方法を示す工程断面図（その４）。
【図２０】図２０は、本発明による撮像装置の他の製造方法を示す工程断面図（その５）。
【図２１】図２１は、本発明による撮像装置の他の製造方法に於いて、透明部材に形成されたＶ字状の凹部に受容されたスペーサ並びに接着材の状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００５０】
３００              撮像装置
１０１              支持基板（配線基板）
１０３              撮像素子
１０４              受光領域
１０５              接着材
１０６，１０６Ａ    透明部材
１０６Ｌ            Ｌ字状の凹部
１０６Ｖ            Ｖ字状の凹部
１０７              ボンディングワイヤ
１０８              封止用樹脂
１０９              外部接続用端子
６２              球状スペーサ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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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【図１０】
2007317719.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2007317719.tif 000019
【図１５】
2007317719.tif 000020
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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