(57)【要約】【課題】半田付けによる熱など外的ストレスが加えられても外気の湿気が固体撮像装置内へ進入することがない固体撮像装置及びその製造方法を提案する。【解決手段】セラミックパッケージ１１に設けられた凹部１１ａにイメージセンサチップ１２を載置して固着する。セラミックパッケージ１１にカバーガラス１６を載置し、紫外線硬化型接着剤１７により接着してセラミックパッケージ１１の凹部１１ａを密封する。セラミックパッケージ１１を実装基板２０に載置してセラミックパッケージ１１に設けられた外部端子２１を実装基板２０に設けられた半田ランドに半田付けする。イメージセンサチップ１２の受光光の透過範囲２６を除いたカバーガラス１６の周縁部１６ａから実装基板２０に至る範囲にシール剤２５ａを塗布する。シール剤２５ａは硬化して防湿シール部材２５を形成し接着剤１７の外縁部１７ａをシールする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサチップを搭載した固体撮像装置において、
前記イメージセンサチップが載置される凹部を有するセラミックパッケージと、
前記凹部を覆って前記イメージセンサチップを前記セラミックパッケージ内に封入するカバーガラスと、
前記カバーガラスと前記セラミックパッケージとを接着し、前記凹部を気密封印する接着剤と、
前記イメージセンサチップの受光光の透過範囲を除いた前記カバーガラスの周縁部と、前記カバーガラスと前記セラミックパッケージとの間に露呈する前記接着剤の外縁部と、前記セラミックパッケージの側面部と、を被覆する防湿シール部材と、
を備えたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記固体撮像装置は、前記セラミックパッケージに設けられたリード端子が半田付けされる半田ランドが設けられた実装基板を有し、前記半田ランドに前記リード端子が半田付けされたことを特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記防湿シール部材は、柔軟性、低透湿性、高気密性を備えたシリコーン系またはゴム系またはエラストマ系の熱硬化型シール剤を塗布して形成したことを特徴とする請求項１または２記載の固体撮像装置。
【請求項４】
イメージセンサチップを搭載した固体撮像装置の製造方法において、
前記イメージセンサチップをセラミックパッケージに設けられた凹部に載置する第１工程と、
前記凹部を覆うカバーガラスと前記セラミックパッケージとを接着剤によって接着して、前記イメージセンサチップを前記セラミックパッケージ内に気密封入する第２工程と、
前記セラミックパッケージを実装基板に載置して、前記セラミックパッケージに設けられたリード端子を前記実装基板に設けられた半田ランドに半田付けする第３工程と、
前記イメージセンサチップの受光光の透過範囲を除いた前記カバーガラスの周縁部と、前記カバーガラスと前記セラミックパッケージとの間に露呈する前記接着剤の外縁部と、前記セラミックパッケージの側面部と、を防湿シール部材によって被覆する第４工程と、
からなることを特徴とする固体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、防湿性を高めた固体撮像装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像装置に用いられるパッケージにはプラスチックパッケージとセラミックパッケージとがあるが、プラスチックパッケージは成形が簡単で寸法精度が出しやすい利点がある反面、耐環境性が悪く特に耐湿性に問題があり、画素密度の高いより高精度な固体撮像装置にはセラミックパッケージが多用される。これらの固体撮像装置は、簡単な構造でイメージセンサチップを外気の湿気から守らなければならない。
【０００３】
下記特許文献１には、プラスチックパッケージを水分透過性の低い被覆材料で包むことでプラスチックパッケージの耐湿性を改善した固体撮像素子用中空パッケージが記載されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、回路基板に搭載された集積受光素子を外枠に収納して、外枠の開口部に露呈した集積受光素子の受光面を透明接着剤が塗布された透明防湿シートで覆った高集積受光装置が示めされている。
【特許文献１】特開平１０−０７４８６５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１８２４３号公報
【０００５】
上記の特許文献に示されたものに比べてセラミックパッケージを用いた固体撮像装置は、イメージセンサチップが載置されたセラミックパッケージにカバーガラスを接着して、内部が密封されるように作られているので、防湿性を含む耐環境性に優れている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、セラミックパッケージとカバーガラスを接着する接着剤は、エポキシ樹脂系のものが多く、基板実装の際の半田付けによる熱膨張や他の要因から生ずる歪みなどで硬化した接着剤にクラックが入り、防湿性能が劣化して外気の湿気が固体撮像装置内へ進入してしまうことがある。特に、環境問題から最近使用されるようになった鉛フリー半田は実装温度が高くパッケージへの熱ストレスが大きいので接着剤への影響も大きい。
【０００７】
また、前述の特許文献２のように透明接着剤を透過した光を受光素子が受光する構成では、透明接着剤によって感度低下が生じる。更に、透明シートや接着剤によって光の分散が生じることがあり受光素子の性能劣化の原因となるので、好ましくない。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、半田付けによる熱など外的ストレスが加えられても外気の湿気が固体撮像装置内へ進入することがない固体撮像装置及びその製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による固体撮像装置は、イメージセンサチップと、イメージセンサチップが載置される凹部を有するセラミックパッケージと、凹部を覆ってイメージセンサチップをセラミックパッケージ内に封入するカバーガラスと、カバーガラスと前記セラミックパッケージとを接着し前記凹部を密封する接着剤と、カバーガラスとセラミックパッケージとの間に露呈する前記接着剤の外縁部を被覆する防湿シール部材とを備える。セラミックパッケージに設けられたリード端子は、実装基板の半田ランドに半田付けされる。
【００１０】
前記防湿シール部材は、前記イメージセンサチップの受光光の透過範囲を除いて前記カバーガラスを覆うとともに、前記カバーガラスから前記実装基板に至る前記セラミックパッケージの側面全周を覆うように塗布される。シリコーン系またはゴム系またはエラストマ系の熱硬化型シール剤であり、硬化後は、柔軟性、低透湿性、高気密性を備える。
【００１１】
前記固体撮像装置は、イメージセンサチップをセラミックパッケージに設けられた凹部に載置する第１工程と、凹部を覆うカバーガラスとセラミックパッケージとを接着剤によって接着してイメージセンサチップをセラミックパッケージ内に気密封入する第２工程と、セラミックパッケージを実装基板に載置してセラミックパッケージに設けられたリード端子を実装基板に設けられた半田ランドに半田付けする第３工程と、前記イメージセンサチップの受光光の透過範囲を除いた前記カバーガラスの周縁部と、カバーガラスとセラミックパッケージとの間に露呈する前記接着剤の外縁部と、セラミックパッケージの側面部と、を防湿シール部材によって被覆する第４工程と、によって製造される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による固体撮像装置は、セラミックパッケージとカバーガラスを接着した接着剤の外側を防湿シール部材によって被覆するので、接着剤の防湿性能が低下しても外気の湿気が内部へ進入することがなく、イメージセンサチップの性能を長く維持させることができる。
【００１３】
また、前記防湿シール部材は、前記イメージセンサチップの受光光の透過範囲を除いて前記カバーガラスを覆うので、イメージセンサチップの受光光に悪い影響を与えることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２に示すように、固体撮像装置１０は、セラミックパッケージ１１に設けられた凹部１１ａにイメージセンサチップ１２が載置され固着される。固着されたイメージセンサチップ１２のボンディングパッド１３とセラミックパッケージ１１の内部端子１４とが金属細線１５によって接続される。
【００１５】
カバーガラス１６が前記凹部１１ａを覆うようにセラミックパッケージ１１の上に載置される。カバーガラス１６はセラミックパッケージ１１との間に紫外線硬化型樹脂の接着剤１７が塗布されて前記イメージセンサチップ１２が収容された前記凹部１１ａを密封する。
【００１６】
セラミックパッケージ１１は実装基板２０の上に載置され、セラミックパッケージ１１に設けられた外部端子（リード端子）２１は、実装基板２０に設けられた半田ランド２２に半田付けされる。外部端子２１は、前記内部端子１４と電気的に接続されている。
【００１７】
カバーガラス１６から実装基板２０にかけてシール剤２５ａが塗布され、塗布後、過熱により硬化して固化し防湿シール部材２５が形成される。防湿シール部材２５は、前記イメージセンサチップ１２の受光光が透過する範囲２６を除いて前記カバーガラス１６を覆い、実装基板２０に至るセラミックパッケージ１１の側面１１ｂ全周を覆うように塗布され形成され、カバーガラス１６とセラミックパッケージ１１との間に露呈する前記接着剤１７の外縁部１７ａを被覆する。
【００１８】
前記防湿シール部材は、前記イメージセンサチップの受光光の透過範囲を除いて前記カバーガラスを覆うとともに、前記カバーガラスから前記実装基板に至る前記セラミックパッケージの側面全周を覆うように塗布され、硬化後は、柔軟性、低透湿性、高気密性を備える。
【００１９】
次に、図３に示すフローチャートに沿って固体撮像装置１０の製造方法について説明する。第1工程は、図４および図５に示すように、セラミックパッケージ１１に設けられた凹部１１ａにイメージセンサチップ１２を載置して固着する。固着したイメージセンサチップ１２のボンディングパッド１３とそれに対応するセラミックパッケージ１１の内部端子１４とを金属細線１５によって接続する。
【００２０】
第２工程は、図６および図７に示すように、セラミックパッケージ１１のカバーガラス１６を載置する場所に紫外線硬化型樹脂の接着剤１７を塗布し、カバーガラス１６を載置してセラミックパッケージ１１の凹部１１ａを密封する。
【００２１】
第３工程は、図８および図９に示すように、セラミックパッケージ１１を実装基板２０に載置してセラミックパッケージ１１に設けられた外部端子（リード端子）２１を実装基板２０に設けられた半田ランド２２に半田付けする。
【００２２】
第４工程は、図１０に示すように、マスク板２８を前記イメージセンサチップ１２の受光光が透過する範囲２６が隠れるようにカバーガラス１６の上に載せる。次に、図１１に示すように、マスク板２８の周囲に露呈したカバーガラス１６の周縁部１６ａから実装基板２０にかけてシール剤２５ａを塗布する。シール剤２５ａは、カバーガラス１６とセラミックパッケージ１１との間に露呈する前記接着剤１７の外縁部１７ａとセラミックパッケージ１１の側面１１ｂを被覆する。その後、過熱されて硬化し防湿シール部材２５が形成される。図１２に示すように、マスク板２８をカバーガラス１６の上から取り外すことにより、固体撮像装置１０が完成する。
【００２３】
以上のように構成され製造された固体撮像装置１０は、前述の第1工程及び第３工程における半田付け作業時の加熱によるストレスあるいは経時劣化などにより接着剤１７にクラックが入った場合でも、その外側に防湿シール部材２５が形成されているため、外気の湿度がセラミックパッケージ１１の凹部１１ａに進入することがない。従って凹部１１ａに密封されたイメージセンサチップ１２は湿度による劣化が起きないので、固体撮像装置１０の高品質高性能を長く維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による固体撮像装置を上から見た図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】固体撮像装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】製造方法の第1工程の上面図である。
【図５】図１の断面図である。
【図６】製造方法の第２工程の上面図である。
【図７】図１の断面図である。
【図８】製造方法の第３工程の上面図である。
【図９】図１の断面図である。
【図１０】マスク板を載せた図である。
【図１１】製造方法の第４工程の断面図である。
【図１２】マスク板を外す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  固体撮像装置
１１  セラミックパッケージ
１１ａ  凹部
１１ｂ  側面部
１２  イメージセンサチップ
１３  ボンディングパッド
１４  内部端子
１５  金属細線
１６  カバーガラス
１６ａ  周縁部
１７  接着剤
１７ａ  外縁部
２０  実装基板
２１  外部端子（リード端子）
２２  半田ランド
２５  防湿シール部材
２５ａ  シール剤
２６  受光光が透過する範囲
２８  マスク板
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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