(57)【要約】  【課題】  撮像素子から発生する熱を効率よくパッケージ外部に放出するとともに、気密信頼性の高い撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置を提供することにある。  【解決手段】  上面の中央部に撮像素子７の搭載部を有する絶縁基板１と、搭載部を取り囲むように絶縁基板１に接合され、内側に撮像素子７を収容する空所を形成するための枠体２とを備えた撮像素子収納用パッケージであって、枠体２はステアタイトセラミックスからなり、絶縁基板１は、搭載部を有しアルミナセラミックスからなる内部部材１ａと、中央部に貫通孔を有し、該貫通孔の周囲の上面に枠体２が接合されているとともに、貫通孔の内壁面に内部部材１ａの側面が接合されたステアタイトセラミックスからなる外部部材１ｂとからなる。撮像素子７から発生する熱を効率よく放出し、高い気密信頼性を有する。【選択図】  図１
2012049377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面の中央部に撮像素子の搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部を取り囲むように前記絶縁基板に接合され、内側に前記撮像素子を収容する空所を形成するための枠体とを備えた撮像素子収納用パッケージであって、前記枠体はステアタイトセラミックスからなり、前記絶縁基板は、前記搭載部を有しアルミナセラミックスからなる内部部材と、中央部に貫通孔を有し、該貫通孔の周囲の上面に前記枠体が接合されているとともに、前記貫通孔の内壁面に前記内部部材の側面が接合されたステアタイトセラミックスからなる外部部材とからな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】
前記内部部材と前記外部部材との接合面が傾斜し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。
【請求項３】
前記接合面は、下側が広がるように傾斜していることを特徴とする請求項２記載の撮像素子収納用パッケージ。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の撮像素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された前記撮像素子と、前記枠体の上面に封止材で接合された水晶からなる蓋体とを具備していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の撮像素子を収納するための、リード端子を具備した撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ等の撮像装置の小型化により、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の撮像素子が収納された撮像素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージともいう）の構造を薄型化することが要求されている。このため、従来のパッケージの上面に接着されていたカバーガラスと光学フィルタの代わりに光学ローパスフィルター機能のある水晶板を直付けする技術が実用化されてきている。（例えば、特許文献１を参照）。図６は従来の撮像装置の一例を示す断面図である。従来の撮像装置は、図６に示す例のように、上面の中央部に撮像素子17の搭載部が形成された平板状の絶縁基板11と、この絶縁基板11の上面の外周部に取着された金属から成る外部リード端子13と、この外部リード端子13を介して絶縁基板11の上面の外周部の全周にわたって接合材14で接合された枠体12とからなるパッケージと、ＣＣＤ，Ｃ−ＭＯＳ等の撮像素子17と、この枠体12の上面に封止材15で接着された光学ローパスフィルター機能のある水晶からなる蓋体16とを具備していた。このような従来のパッケージは、枠体12に蓋体16である水晶との線熱膨張係数が近似しているステアタイトセラミックスを用い、絶縁基板11に枠体12と同じ材質のステアタイトセラミックスを用いて、蓋体16と枠体12と絶縁基板11との線熱膨張係数を近似させて、線熱膨張係数の差に起因する内部応力を小さいものとすることにより、絶縁基板11と枠体12との接合界面および枠体12と蓋体17との接合界面における剥離を少なくしてパッケージ内の気密信頼性を高いものとしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006−302990号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の撮像素子17は高画素数かつ低ノイズが要求されていることから、いわゆるフルサイズ（36ｍｍ×24ｍｍの受光面を持つ35ｍｍ銀塩フィルムのサイズ）の撮像素子17が要求されており、このフルサイズの撮像素子17は、36ｍｍ×24ｍｍの受光面を持つことから、その大きさが従来の撮像素子17の２倍〜30倍と非常に大きくなっている。このようなフルサイズの撮像素子17を撮像素子収納用パッケージの絶縁基板11の撮像素子搭載部に接着固定した際、撮像素子17の発熱量が従来に比べ２倍〜10倍と非常に大きくなり、この撮像素子17から発生する熱を効率よくパッケージ外部に放出することが必要になる。しかしながら、従来のパッケージは、撮像素子搭載部を有する絶縁基板11が熱伝導率の小さいステアタイトセラミックス（熱伝導率が約３Ｗ／ｍ・Ｋ）からなるものであることから、パッケージ外部に熱を効率よく放出することができず、撮像素子17の温度が上昇して誤動作がおこり、正確に光情報を電気信号に変換することができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、撮像素子の画像品質を向上させるために撮像素子を大型化しても、撮像素子から発生する熱を効率よくパッケージ外部に放出するとともに、気密信頼性の高い撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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の搭載部を有する絶縁基板と、前記搭載部を取り囲むように前記絶縁基板に接合され、内側に前記撮像素子を収容する空所を形成するための枠体とを備えた撮像素子収納用パッケージであって、前記枠体はステアタイトセラミックスからなり、前記絶縁基板は、前記搭載部を有しアルミナセラミックスからなる内部部材と、中央部に貫通孔を有し、該貫通孔の周囲の上面に前記枠体が接合されているとともに、前記貫通孔の内壁面に前記内部部材の側面が接合されたステアタイトセラミックスからなる外部部材とからなることを特徴とするものである。
【０００７】
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、前記内部部材と前記外部部材との接合面が傾斜していることを特徴とするものである。
【０００８】
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、前記接合面は、下側が広がるように傾斜していることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の撮像装置は、上記構成の本発明の撮像素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された前記撮像素子と、前記枠体の上面に封止材で接合された水晶からなる蓋体とを具備していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、枠体はステアタイトセラミックスからなり、絶縁基板は、搭載部を有しアルミナセラミックスからなる内部部材と、中央部に貫通孔を有し、該貫通孔の周囲の上面に枠体が接合されているとともに、貫通孔の内壁面に内部部材の側面が接合されたステアタイトセラミックスからなる外部部材とからなることから、外部部材および枠体がともにステアタイトセラミックスからなって外部部材と枠体との材料が同じであるので、外部部材と枠体との線熱膨張係数の差による熱応力の発生を抑制でき、絶縁基板と枠体との接合界面において剥離が生じるのを有効に防止することができるとともに、撮像素子から発生する熱を、高熱伝導率のアルミナセラミックスを介して外部に良好に放出することができ、信頼性の高い撮像素子収納用パッケージとすることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、上記構成において、内部部材と外部部材との接合面が傾斜しているときには、内部部材と外部部材とを接着材を介して接合した際、線熱膨張係数の大きなステアタイトセラミックスが、ステアタイトセラミックスよりも線熱膨張係数の小さなアルミナセラミックスをかしめるように作用して内部応力が発生したとき、内部部材と外部部材との接合面において、ステアタイトセラミックスからなる外部部材に作用する内部応力を緩和することが可能となり、アルミナセラミックスよりも圧縮強度の小さいステアタイトセラミックスからなる外部部材に、クラックや割れが発生することをより有効に防止することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の撮像素子収納用パッケージによれば、上記構成において、内部部材と外部部材との接合面は、下側が広がるように傾斜しているときには、撮像素子の画像品質を向上させるために撮像素子を大型化することで撮像素子から大量の熱が発生したとしても、高熱伝導率のアルミナセラミックスを介して、外部により有効に放熱させることが可能となる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置によれば、上記構成の本発明の撮像素子収納用パッケージと、搭載部に搭載された撮像素子と、枠体の上面に封止材で接合された水晶からなる蓋体とを具備していることから、撮像素子の画像品質を向上させるために撮像素子を大型化することで撮像素子から大量の熱が発生したとしても、効率よくパッケージ外部に放熱すること
ができるとともに、絶縁基板，枠体，蓋体の、それぞれの界面における剥離を抑制できる気密信頼性の高い撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）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す平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した断面の一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）,（ｂ）は、それぞれ本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図２（ａ）のＡ部の例を示す要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した断面の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の撮像装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図６】従来の撮像装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１（ａ）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す平面図である。図１（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した断面の一例を示す断面図である。図２（ａ）,（ｂ）は、それぞれ本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形
態の他の例を示す断面図である。図３（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図２（ａ）のＡ部の例を示す要部拡大断面図である。図４（ａ）は、本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の他の例を示す平面図である。図４（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した断面の他の例を示す断面図である。図５は、本発明の撮像装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【００１６】
図１〜図５において、１は絶縁基板、１ａは絶縁基板１の内部部材、１ｂは絶縁基板１の外部部材、１ｃは内部部材１ａと外部部材１ｂとを接着する接着材、２は枠体、３は外部リード端子、４は絶縁基板１と枠体２とを接合する接合材である。また、図５において、５は封止材、６は水晶からなる蓋体、７は撮像素子、８は撮像素子７と外部リード端子３とを電気的に接続する接続部材である。
【００１７】
本発明の撮像素子収納用パッケージは、図１（ａ），（ｂ）に示す例のように、上面の中央部に撮像素子７の搭載部を有する絶縁基板１と、搭載部を取り囲むように絶縁基板１に接合され、内側に撮像素子７を収容する空所を形成するための枠体２とを備えた撮像素子収納用パッケージであって、枠体２はステアタイトセラミックスからなり、絶縁基板１は、搭載部を有しアルミナセラミックスからなる内部部材１ａと、中央部に貫通孔を有し、該貫通孔の周囲の上面に枠体２が接合されているとともに、貫通孔の内壁面に内部部材１ａの側面が接合されたステアタイトセラミックスからなる外部部材１ｂとからなることを特徴とするものである。このような構成としたことから、外部部材１ｂおよび枠体２がともにステアタイトセラミックス（線熱膨張係数が約９〜10ｐｐｍ／℃）からなって外部部材１ｂと枠体２との材料が同じであるので、外部部材１ｂと枠体２との線熱膨張係数の差による熱応力の発生を抑制でき、絶縁基板１と枠体２との接合界面において剥離が生じるのを有効に防止することができ、気密信頼性の高い撮像素子収納用パッケージとすることが可能となる。また、内部部材１ａの上面の搭載部に撮像素子７を搭載した際、撮像素子７の画像品質を向上させるために撮像素子７を大型化しても、撮像素子７から発生する熱を、高熱伝導率のアルミナセラミックス（熱伝導率が約18〜20Ｗ／ｍ・Ｋ）を介して外部に良好に放出することができ、信頼性の高い撮像素子収納用パッケージとすることが可能となる。
【００１８】
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、図２（ａ）,（ｂ）
に示す例のように、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面が傾斜していることが好ましい。このような構成としたときには、内部部材１ａと外部部材１ｂとを接着材１ｃを介して接合した際、線熱膨張係数の大きなステアタイトセラミックスが、ステアタイトセラミックスよりも線熱膨張係数の小さなアルミナセラミックスをかしめるように作用して内部応力が発生したとき、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面において、ステアタイトセラミックスからなる外部部材１ｂに作用する内部応力を緩和することが可能となり、アルミナセラミックスよりも圧縮強度の小さいステアタイトセラミックスからなる外部部材１ｂに、クラックや割れが発生することをより有効に防止することが可能となる。
【００１９】
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、図２（ａ）に示す例のように、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面は、下側が広がるように傾斜していることが好ましい。このような構成としたときには、撮像素子７の画像品質を向上させるために撮像素子７を銀塩フィルムのサイズに近付けて大型化することで撮像素子７から大量の熱が発生したとしても、高熱伝導率のアルミナセラミックスを介して、外部により有効に放熱させることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の撮像装置は、図５に示す例のように、上記構成の本発明の撮像素子収納用パッケージと、搭載部に搭載された撮像素子７と、枠体２の上面に封止材５で接合された水晶からなる蓋体６とを具備していることを特徴とするものである。このような構成としたことから、撮像素子７の画像品質を向上させるために撮像素子７を大型化することで撮像素子７から大量の熱が発生したとしても、効率よくパッケージ外部に放熱することができるとともに、絶縁基板１，枠体２，蓋体６の、それぞれの界面における剥離を抑制できる気密信頼性の高い撮像装置を提供することが可能となる。
【００２１】
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は、図１（ａ）,（ｂ）に示す
例のように、上面の中央部に撮像素子７の搭載部を有する絶縁基板１と、搭載部を取り囲み、内側に撮像素子７を収容する空所を形成するための枠体２とを、間に撮像素子７が電気的に接続される外部リード端子３を挟んで接合材４で接合してなる。
【００２２】
絶縁基板１は、図１（ａ）,（ｂ）に示す例のように、内部部材１ａと外部部材１ｂと
が接着材１ｃを介して接合されてなる。外部部材１ｂは、内部部材１ａの外周を取り囲むように接着材１ｃを介して接合されてなり、また、内部部材１ａは、外部部材１ｂの中央部に形成された貫通孔にはめ込まれるようにして、外部部材１ｂと接着材１ｃを介して接合されている。内部部材１ａはアルミナセラミックスからなることから、内部部材１ａの上面の搭載部に、銀エポキシ樹脂等の接着剤を介して撮像素子７を搭載した際、撮像素子７が発する熱を、高熱伝導率のアルミナセラミックスを介して外部に良好に放出することができる。また、外部部材１ｂおよび外部部材１ｂの上面に接合材４を介して接合される枠体２は、ともにステアタイトセラミックスからなることから、外部部材１ｂと枠体２との材料が同じであるので、外部部材１ｂと枠体２との線熱膨張係数の差による熱応力の発生を抑制でき、絶縁基板１と枠体２との接合界面において剥離が生じるのを有効に防止することができ、気密信頼性の高い撮像素子収納用パッケージとすることが可能となる。
【００２３】
内部部材１ａは、アルミナセラミックスからなり、内部部材１ａの上面の搭載部に搭載される撮像素子７から発生する熱を外部に放出する機能を有し、以下のようにして作製される。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イ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℃の温度で焼成することにより作製される。
【００２４】
外部部材１ｂは、ステアタイトセラミックスなり、枠体２および外部リード端子３を接合材４で接合して支持する支持部材としての機能を有し、以下のようにして作製される。酸化マグネシウム，酸化珪素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イ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℃の温度で焼成することにより作製される。
【００２５】
接着材１ｃは、例えばシロキサン変性ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリイミド樹脂，ポリイミド樹脂,ビスマレイミドトリアジン樹脂、熱可塑性のポリイミド樹脂等
の有機樹脂や低融点ガラスまたはＳｎ−ＡｇやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の半田を用いることができる。
【００２６】
接着材１ｃが有機樹脂の場合は、有機樹脂をフェノール系溶媒や極性溶媒に溶解し、スクリーン印刷法やディスペンス法等で内部部材１ａの外周側面や外部部材１ｂの内周側面に塗布し内部部材１ａの外周側面に外部部材１ｂの内周側面を対向させるように配置して、トンネル式の雰囲気炉またはオーブン等で乾燥させることで内部部材１ａと外部部材１ｂとを接着材１ｃで接着することで絶縁基板１とする。また、接着材１ｃが低融点ガラスの場合は、接合材４より低温で溶融する低融点ガラスを用い、この低融点ガラスをスクリーン印刷法やディスペンス法等で内部部材１ａの外周側面や外部部材１ｂの内周側面に塗布し内部部材１ａの外周側面に外部部材１ｂの内周側面を対向させるように配置して、トンネル式の雰囲気炉またはオーブン等で加熱し溶融させることで、内部部材１ａと外部部材１ｂとを接着材１ｃで接着することで絶縁基板１とする。また、接着材１ｃが半田の場合は、内部部材１ａの外周側面や外部部材１ｂの内周側面にＭｏ−ＭｎメタライズやＡｇＰｄ厚膜等を塗布し、必要に応じてニッケルめっきや金めっき等のめっきを行なってから、Ｓｎ−ＡｇやＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ等の半田を形成し、内部部材１ａの外周側面と外部部材１ｂの内周側面とを対向させるようにして、リフロー接合することで内部部材１ａと外部部材１ｂとを接着材１ｃで接着して絶縁基板１とする。
【００２７】
絶縁基板１は、図２（ａ），（ｂ）に示す例のように、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面が傾斜していることが好ましい。ステアタイトセラミックスおよびアルミナセラミックスの圧縮強度は、それぞれ約900ＭＰａおよび約2400〜2700ＭＰａであり、ステア
タイトセラミックスの圧縮強度は、アルミナセラミックスの圧縮強度の約１／３程度と小さい。このことから、内部部材１ａと外部部材１ｂとを接着材１ｃを介して接合した際、線熱膨張係数の大きなステアタイトセラミックス（線熱膨張係数が約９〜10ｐｐｍ／℃）が、ステアタイトセラミックスよりも線熱膨張係数の小さなアルミナセラミックス（線熱膨張係数が約７〜８ｐｐｍ／℃）をかしめるように作用して内部応力が発生したとき、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面において、圧縮強度の小さいステアタイトセラミックスに内部応力が作用して、ステアタイトセラミックスからなる外部部材１ｂにクラックや割れが発生するおそれがあるが、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面を傾斜させたことにより、ステアタイトセラミックスからなる外部部材１ｂに作用する内部応力は、接合面に平行な力と接合面に垂直な力とに分かれ、接合面に垂直な力が小さくなるため、外部部材１ｂにクラックや割れが発生することをより有効に防止することが可能となる。
【００２８】
図２（ａ）に示す例のように、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面は、下側が広がるように傾斜していることが好ましい。このような構成としたときには、撮像素子７の搭載部を有し、撮像素子７から発生する熱を外部に放出する機能を有する内部部材１ａの形状が、撮像素子７から発生する熱を外部へ効率よく伝達しやすい形状となるため、撮像素子７の画像品質を向上させるために撮像素子７を銀塩フィルムのサイズに近付けて大型化することで撮像素子７から大量の熱が発生したとしても、高熱伝導率のアルミナセラミッ
クスを介して、外部により有効に放熱させることが可能となる。
【００２９】
図３（ａ）〜（ｅ）は、図２（ａ）のＡ部の例を示す要部拡大断面図である。図３（ａ）〜（ｅ）に示す例のように、内部部材１ａと外部部材１ｂとは接着材１ｃを介して接合されてなる。図３（ｅ）に示す例は、断面視で内部部材１ａの外周側面と外部部材１ｂの内周側面とは並行である。これに対して、好ましい例として、例えば図３（ａ）に示す例のように、内部部材１ａおよび外部部材１ｂの傾斜した接合面のうち、外部部材１ｂの内周側面の上方が垂直に形成されている形状でもよく、図３（ｂ）に示す例のように、外部部材１ｂの内周側面の上方が外側に広がるように傾斜している形状でもよい。また、図３（ｃ）に示す例のように、内部部材１ａの傾斜した外周側面の上方および外部部材１ｂの傾斜した内周側面の上方が、両方ともに垂直に形成されている形状でもよく、図３（ｄ）に示す例のように、内部部材１ａの傾斜した外周側面の上方および外部部材１ｂの傾斜した内周側面の上方が、両方ともに垂直に形成されている場合で、内部部材１ａの垂直に形成されている部位の長さを短くした形状でもよい。図３（ｅ）に示す例は、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面の上側部において、外部部材１ｂの角部が鋭角となることによって、この外部部材１ｂの角部に欠けやクラックが発生する場合が考えられるが、図３（ａ）〜（ｄ）に示す例は、外部部材１ｂの角部が直角または鈍角となり鋭角ではないので、外部部材１ｂの角部に欠けやクラックが発生する可能性が低減できるので好ましい。さらに好ましい例として、例えば図３（ａ），（ｂ）,（ｄ）に示す例のような場合は、内
部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面が、内部部材１ａおよび外部部材１ｂの上面の角部に接着材１ｃの溜まりができ、接着材１ｃの量を十分確保することができるため、内部部材１ａおよび外部部材１ｂの上面の角部での剥離が生じることがなく、内部部材１ａと外部部材１ｂとを強固に接合することができ、信頼性の高い撮像素子収納用パッケージとすることが可能となるので好ましい。図３（ａ）〜（ｄ）に示す例は、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面の上側部において、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面の好ましい形状を例示したものだが、内部部材１ａと外部部材１ｂとの接合面の下側部も同様の形状として、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
図２（ｂ）に示す例のような場合は、内部部材１ａの外周側面の上下側のそれぞれの角部を図３（ａ）〜（ｄ）に示す例のような形状としてもよい。この場合、内部部材１ａの角部が直角または鈍角となり、内部部材１ａの角部に欠けやクラックが発生する可能性が低減でき、また、接着材１ｃの溜まりにより、接着材１ｃの量を十分確保することができるため、内部部材１ａと外部部材１ｂとを強固に接合することができる。
【００３１】
枠体２は、ステアタイトセラミックスからなる。枠体２がステアタイトセラミックスからなることから、枠体２と枠体２に接合され水晶からなる蓋体６との線熱膨張係数がそれぞれ9.2ｐｐｍ／℃と9.9ｐｐｍ／℃と近似するので、枠体２と蓋体６との接着後に熱応力の影響で枠体２と蓋体６との接合界面で剥離が生じるのを有効に防止することができ、気密信頼性の高い撮像素子収納用パッケージとすることが可能となる。
【００３２】
ステアタイトセラミックスからなる枠体２は、上述した外部部材１ｂを作製する場合と同様にして作製することができる。
【００３３】
外部リード端子３は、撮像素子７とボンディングワイヤ等の接続部材８を介して電気的に接続され、外部回路基板（図示せず）と接続する機能を有する。例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金や42アロイ，銅（Ｃｕ），銅合金等の金属、または撮像素子７を電気的に接続するための例えばワイヤーボンディング等の接続部材８が施される領域にアルミニウム箔が圧着されたＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金や42アロイ等の金属薄板からなる。
【００３４】
また、外部リード端子３は、これらの金属からなる板材を、従来周知のスタンピング金
型を用いた打ち抜き加工により、外周部に枠を有するとともにその枠の内周から内側に延出するように外部リード端子３が展開された形状のリードフレームを形成後、金型により枠を切断加工して作製することができる。しかる後、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金や42アロイ，Ｃｕ，銅合金等の金属ではその表面にニッケルめっき層および金めっき層を電気めっきによって被着してもよく、これにより、外部リード端子３の表面の酸化腐食を有効に防止することができるとともに、外部リード端子３の接合材４での接続をより強固なものとすることができる。
【００３５】
接合材４は、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂であり、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等からなる主剤に、球状の酸化珪素等から成る充填材，テトラヒドロメチル無水フタル酸等の酸無水物などを主とする硬化剤および着色剤としてカーボン紛末等を添加し遠心攪拌機等を用いて混合，混練してペースト状とする。次に、このペースト状の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷法やディスペンス法等で枠体２や絶縁基板１の必要部分に塗布しトンネル式の雰囲気炉またはオーブン等で乾燥させた後、外部リード端子３を絶縁基板１と枠体２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約150℃で約90分
間、加熱することで接合材４を完全に硬化させ、絶縁基板１，枠体２および外部リード端子３を強固に接着してパッケージを作製する。
【００３６】
また、接合材４としては、この他にも例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂やビスフェノールＡ変性エポキシ樹脂，ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂，フェノールノボラック型エポキシ樹脂，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，ビス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やアミン系，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。
【００３７】
また、接合材４は、樹脂以外にも低融点ガラスを用いることができる。この場合、例えば、酸化鉛56〜66質量％、酸化硼素4〜14質量％、酸化珪素1〜6質量％および酸化亜鉛1〜11質量％を含むガラス成分に、フィラーとして酸化ジルコニウムシリカ系化合物を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枠体２の下面や絶縁基板１の上面に所定厚みに積層印刷塗布し、これを約430℃の温度で焼成することによって前
述の絶縁基板１および枠体２に被着される。この後、外部リード端子３を絶縁基板１と枠体２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約470℃に
加熱することで接合材４を溶融して固着させ、絶縁基板１，枠体２および外部リード端子３を強固に接着してパッケージを作製する。
【００３８】
本発明の撮像素子収納用パッケージの実施の形態の他の例は、図４（ａ）,（ｂ）に示
す例のように、絶縁基板１の外部部材１ｂと枠体２とを一体で形成した例である。外部部材１ｂと枠体２とはともにステアタイトセラミックスからなることから、一体で形成することが可能であり、以下のようにして作製される。
【００３９】
酸化マグネシウム，酸化珪素等の原料粉末に適当な有機バインダ，可塑剤，溶剤を添加混合して得た泥漿物にドクターブレード法やカレンダーロール法を採用することによってシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得る。しかる後、セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工を施して絶縁基板１および枠体２となる形状とし、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの表面や内部に配線パターンを形成するとともにこれを複数枚積層し、また、枠体２となるセラミックグリーンシートを複数枚積層して、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートと枠体２となるセラミックグリ
ーンシートとを一体化して積層体を得て、最後にこの積層体を約1500℃の温度で焼成することにより作製される。
【００４０】
図４（ａ）,（ｂ）に示す例のように、絶縁基板１の表面および内部には配線導体９が
形成されており、配線導体９のうち、絶縁基板１の表面に形成されているものが表面配線導体９ａであり、絶縁基板１の内部に形成されているものが内部配線導体９ｂである。内部配線導体９ｂは、絶縁基板１の上下面に形成された表面配線導体９ａを電気的に接続する機能を有する。
【００４１】
配線導体９は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，白金，金等の金属材料からなる。
【００４２】
配線導体９は、例えばタングステンからなる場合であれば、タングステンの粉末に有機溶剤，バインダを添加混練して金属ペーストを作製する。表面配線導体９ａを形成する場合は、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートに金属ペーストを所定の配線パターンとなるように、従来周知のスクリーン印刷法を用いて印刷することによって形成する。内部配線導体９ｂを形成する場合は、絶縁基板１を作製する際にセラミックグリーンシートに打ち抜き加工やレーザー加工等によって貫通孔を形成しておき、この貫通孔に金属ペーストを充填することによって形成する。
【００４３】
図４（ａ）,（ｂ）に示す例では外部リード端子３を有していないが、絶縁基板１の下
面に形成された表面配線導体９は外部回路基板と接続する機能を有するので、表面配線導体９ａに外部リード端子３を銀ろう等のろう材を介して接合してもよい。
【００４４】
図５は、図１（ａ），（ｂ）に示す例のような本発明の撮像素子収納用パッケージの搭載部に撮像素子７を搭載し、水晶からなる蓋体６を枠体２の上面に封止材５を介して接合して撮像装置とした例である。
【００４５】
撮像素子７はＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣ−ＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semicondactor）等の画像センサーである。撮像素子７を、例えば銀エポキシ樹脂等の接着剤を介して絶縁基板１の中央部の搭載部に接着した後、例えば金線またはアルミニウム線のボンディングワイヤ等の接続部材８を用いて外部リード端子３に電気的に接続する。図４に示す例のようなパッケージの場合であれば、撮像素子７を、例えば銀エポキシ樹脂等の接着剤を介して絶縁基板１の中央部の搭載部に接着した後、例えば金線またはアルミニウム線のボンディングワイヤ等の接続部材８を用いて配線導体９に電気的に接続する。
【００４６】
撮像素子７は、例えば平面視で長辺が20乃至37ｍｍ、短辺が13乃至24ｍｍのシリコンが用いられる。この場合、撮像素子７を大型化して銀塩フィルムのサイズに近づけて撮像素子７の画像品質を向上させることができるとともに、シリコン（線熱膨張係数が約６ｐｐｍ／℃）と内部部材１ａのアルミナセラミックス（線熱膨張係数が約７〜８ｐｐｍ／℃）との線熱膨張係数が近似しているため、相互の線熱膨張係数差によって生じる内部応力を良好に抑制できることから、撮像素子７と内部部材１ａとの接合界面における剥離を防止することができる。
【００４７】
蓋体６は、水晶からなり、光学的に復屈折の性質をもつ水晶を結晶方向に対して方位角45度および０度の角度でスライシングの工法を用いて切断することで作製される。この結晶方位角が異なる２〜４枚の水晶板を重ねることで、水晶板の複屈折の特性を利用して撮像素子７がとらえた映像に発生するモアレ現象（撮像素子の誤動作により、本来映像情報のない部分に模様や色つきが発生する現象）を防止することができる。
【００４８】
封止材５は例えば紫外線硬化型のエポキシ樹脂が用いられる。絶縁基板１のうち内部部材１ａの上面の搭載部に撮像素子７を載置し、撮像素子７と外部リード端子３とをボンディングワイヤ等の接続部材８を介して電気的に接続し、枠体２の上面にディスペンス法を用いて適量全周にわたって封止材５を塗布する。この後に、水晶からなる蓋体６を枠体２の上面に載置し紫外線を照射することで、封止材５が硬化され封止が完了する。かくして、撮像素子７が撮像素子収納用パッケージに気密封止された撮像装置が完成する。
【符号の説明】
【００４９】
１：絶縁基板
１ａ：内部部材
１ｂ：外部部材
１ｃ：接着材
２：枠体
３：外部リード端子
４：接合材
５：封止材
６：蓋体
７：撮像素子
８：接続部材
９：配線導体
９ａ：表面配線導体
９ｂ：内部配線導体
【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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