(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部の上面にマイクロレンズが設けられている固体撮像素子チップと、
前記固体撮像素子チップの受光部側に設けられた、前記固体撮像素子チップより大きい方形状透明キャップと、
前記固体撮像素子チップと前記透明キャップとの間を充填する透明接着剤と、
前記固体撮像素子チップと前記透明接着剤の外周部に設けられ、前記固体撮像素子チップ側面と、前記透明キャップの前記固体撮像素子チップ接続面側とを封止するシール材とを備え、
前記透明接着剤の屈折率が１．３〜１．４であり、前記マイクロレンズの屈折率が１．５〜１．６であり、
前記シール材は、前記透明接着剤よりも耐湿性が高い、
固体撮像装置。
【請求項２】
前記固体撮像素子チップは、前記受光部の周辺に電極パッドが配置され、前記電極パッドにバンプを介してＴＡＢテープのリード部が接続されている請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記マイクロレンズは屈折率が１．５から１．６の有機材料よりなり、前記接着剤は屈折率が１．３から１．４の透明樹脂よりなる請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記シール材はエポキシ系樹脂よりなる請求項１記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子チップと透明キャップとの間に接着性透明樹脂で充填させた固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＣＤ固体撮像素子チップ（以下、ＣＣＤチップという）を中空構造でパッケージ化した固体撮像装置が提供されている。
図４は、このような従来の固体撮像装置のパッケージング工程を示す断面図である。
まず、図４（Ａ）において、ＣＣＤチップ１０の上面には、中央にオンチップマイクロレンズ１３を配置した受光部１４が設けられており、その周辺に電極パッド１１が配置されている。
なお、マイクロレンズ１３は、受光部１４の感度向上を行うためのものであり、通常は、屈折率が１．５から１．６の有機材料より形成されている。
そして、この電極パッド１１上に予めバンプ１２が固着されており、このバンプ１２にＴＡＢ（tape automated bonding）テープ２０のインナリード部２１が接続される。
【０００３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、ガラス製の透明キャップ４０に枠状に半硬化型接着樹脂４１を塗布したものをＣＣＤチップ１０に位置決めして突き合わせ、図４（Ｃ）に示すように、加圧ツール５０とヒートブロック５１によって加圧、加熱によって接着樹脂４１を硬化する。
この段階で、図４（Ｄ）に示すように、ＣＣＤチップ１０の上面と透明キャップ４０との間に中空部６０を有するチップサイズパッケージが構成され、中空部６０が接着樹脂４１によって封止されたチップサイズパッケージを完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＴＡＢ技術を用いた中空パッケージ構造では、接着樹脂４１を用いて透明キャップ４０とＣＣＤチップ１０を接着する場合に、マイクロレンズ１３上は中空とするため、透明キャップ４０とＣＣＤチップ１０の接着面積が小さくなるという制約がある。
これにより、耐湿性を確保するための完全な樹脂封止が困難となっていた。
また、オンチップマイクロレンズ１３の上面に透明接着剤を用いて透明キャップ４０を接着するパッケージ構造を採用する方法もある。
しかし、この場合には、透明接着剤は屈折率を下げる目的を優先するため、耐湿性が高い樹脂構造をとることが困難となる。
【０００５】
そこで本発明の目的は、固体撮像素子の感度を向上しつつ、固体撮像素子チップと透明キャップの接着性や耐湿性を向上できる固体撮像装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、受光部の上面にマイクロレンズが設けられている固体撮像素子チップと、固体撮像素子チップの受光部側に設けられた、固体撮像素子チップより大きい方形状透明キャップと、固体撮像素子チップと透明キャップとの間を充填する透明接着剤と、固体撮像素子チップと透明接着剤の外周部に設けられ、固体撮像素子チップ側面と、透明キャップの固体撮像素子チップ接続面側とを封止するシール材とを備える固体撮像装置を構成する。この固体撮像装置において、透明接着剤の屈折率が１．３〜１．４であり、マイクロレンズの屈折率が１．５〜１．６であり、シール材は、透明接着剤よりも耐湿性が高い。
【０００７】
本発明による固体撮像装置では、固体撮像素子チップと透明キャップとを接合する接着剤に、受光部側のマイクロレンズよりも低屈折率の透明接着樹脂を用いるとともに、この接着剤を受光部と透明キャップとの間に充填することにより、受光部の受光感度を落とすことなく、中空部のない充填構造で固体撮像素子チップと透明キャップとを接合する。
そして、耐湿性の高い接着樹脂よりなるシール材を固体撮像素子チップおよび透明キャップの外周部に設けて受光部の上部を封止することで、パッケージ内に湿気の浸入を防止する。
したがって、固体撮像素子の感度を向上しつつ、固体撮像素子チップと透明キャップの接着性や耐湿性を向上できるパッケージ構造を提供することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による固体撮像装置の実施の形態例について説明する。
なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定されないものとする。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態による固体撮像装置を示す断面図であり、図２は、図１に示す固体撮像装置の平面図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ線断面図である。
本例の固体撮像装置は、ＣＣＤチップをＴＡＢ技術を用いてチップサイズパッケージ化したものである。
ＣＣＤチップ１１０は、上面中央にフォトセンサをマトリクス状に配置した方形状の受光部１１４を有し、その両側部に電極パッド１１１が配置されている。各電極パッド１１１の上部には、バンプ１１２が設けられており、このバンプ１１２にＴＡＢテープ１２０のインナリード部１２１が接続されている。なお、バンプ１１２は、予め電極パッド１１１側でなくＴＡＢテープ１２０のインナリード部１２１側に設けられていてもよい。
また、受光部１１４の上面には、受光感度を向上するためのオンチップマイクロレンズ１１３が設けられている。なお、マイクロレンズ１１３は、屈折率が１．５から１．６の有機材料より形成されている。
【００１０】
また、このようなＣＣＤチップ１１０の上面には、接着剤１４１を介して透明キャップ１４０が設けられている。
この透明キャップ１４０は、ＣＣＤチップ１１０よりやや大きいサイズの方形状のガラス板より形成されている。
また、接着剤１４１は、マイクロレンズ１１３と透明キャップ１４０との間に充填状態で設けられている。この接着剤１４１は、マイクロレンズ１１３よりも低屈折率である１．３から１．４の透明接着樹脂よりなる。このようにマイクロレンズ１１３よりも低屈折率の接着剤１４１により、受光部１１４の感度を低下させることなく、ＣＣＤチップ１１０と透明キャップ１４０とを充填状態で接合している。
【００１１】
また、ＣＣＤチップ１１０と透明キャップ１４０の外周部にはシール材１３０が設けられ、ＣＣＤチップ１１０と透明キャップ１４０の間を封止している。
このシール材１３０は、耐湿性の高いエポキシ系樹脂よりなり、透明キャップ１４０の裏面からＣＣＤチップ１１０の外周縁部にかけて充填状態で設けられている。
なお、本例において、接着剤１４１およびシール材１３０は、ＵＶ硬化型、あるいは熱硬化型、あるいはＵＶ熱併用硬化型のものが用いられており、硬化前はペースト状または半硬化状で、ＵＶ照射や熱加熱によって硬化を行うものとなっている。
【００１２】
次に、このような固体撮像装置のパッケージング工程について説明する。
図３は、以上のような本例の固体撮像装置のパッケージング工程を示す断面図である。
まず、図３（Ａ）において、インナリードボンディングによってＣＣＤチップ１１０の電極パッド１１１とＴＡＢテープ１２０のインナリード部１２１とをバンプ１１２を介して接続する。
次に、図３（Ｂ）において、ＣＣＤチップ１１０のマイクロレンズ１１３の上面に接着剤１４１となる低屈折率透明接着樹脂１４１Ａを塗布する。
【００１３】
次に、図３（Ｃ）において、加圧ピン１５０等を用いて低屈折率透明接着樹脂１４１Ａを透明キャップ１４０側に圧接し、接着剤１４１として所定の充填状態に保持する。そして、この状態で、ＵＶ光源によるＵＶ照射、または熱源による加熱、またはＵＶ照射と加熱とを行い、接着剤１４１を硬化する。
次に、図３（Ｄ）において、透明キャップ１４０の裏面からＣＣＤチップ１１０および接着剤１４１の外周部にかけて、シール材１３０となる高耐湿性エポキシ系接着樹脂１３０Ａを塗布し、これをＵＶ光源によるＵＶ照射、または熱源による加熱、またはＵＶ照射と加熱とを行い、シール材１３０を硬化する。
このようにして図３（Ｅ）に示すような強度や耐湿性に優れた小型チップサイズパッケージを完成する。
【００１４】
以上のような本例の固体撮像装置では、マイクロレンズ１１３よりも低屈折率の透明接着剤１４１でＣＣＤチップ１１０と透明キャップ１４０とを接合することにより、ＣＣＤチップ１１０の受光感度を落とすことなく、十分な接着面積でＣＣＤチップ１１０と透明キャップ１４０を固定でき、十分な強度を得ることができる。
また、ＣＣＤチップ１１０の外周部を高耐湿性のシール材１３０で封止することにより、低屈折率を重視した接着剤１４１の弱点を補強でき、耐湿性に優れたパッケージ構造を得ることが可能となる。
また、充填構造で接着剤１４１を配置することから、接着剤１４１のはみ出し等による不具合を生じることなくパッケージングを行うことができ、組み立て作業を容易化できる利点もある。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の固体撮像装置では、固体撮像素子チップと透明キャップとを接合する接着剤に、受光部側のマイクロレンズよりも低屈折率の透明接着樹脂を用いるとともに、この接着剤を受光部と透明キャップとの間に充填することにより、受光部の受光感度を落とすことなく、中空部のない充填構造で固体撮像素子チップと透明キャップとを接合し、かつ、耐湿性の高い接着樹脂よりなるシール材を固体撮像素子チップおよび透明キャップの外周部に設けて受光部の上部を封止することで、パッケージ内に湿気の浸入を防止する。
したがって、固体撮像素子の感度を向上しつつ、固体撮像素子チップと透明キャップの接着性や耐湿性を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による固体撮像装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す固体撮像装置の平面図である。
【図３】図１に示す固体撮像装置のパッケージング工程を示す断面図である。
【図４】従来の固体撮像装置のパッケージング工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１１０……ＣＣＤチップ、１１１……電極パッド、１１２……バンプ、１２０……ＴＡＢテープ、１２１……インナリード部、１３０……シール材、１４０……透明キャップ、１４１……接着剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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