(57)【要約】【課題】固体撮像装置の反りや捩れを抑制しつつ、配線基板への実装時の位置ずれを防止する。【解決手段】複数の外部リード１０２は、固体撮像素子を格納するパッケージ本体１０１の側面から水平方向に突出する水平部ＬＦと、水平部ＬＦに対して垂直な方向に伸び、且つ水平部ＬＦの真下に配置された先端部ＬＴと、水平部ＬＦと先端部ＬＴとの間に位置する中央部ＬＣと、水平部ＬＦと中央部Ｃとの間に形成された第１折り曲げ部Ｋ１と、中央部ＬＣと先端部ＬＴとの間に形成された第２折り曲げ部Ｋ２を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子と、
前記固体撮像素子をその中に格納するパッケージ本体と、
複数の外部リードと、
を備える固体撮像装置において、
前記複数の外部リードのそれぞれは、
前記パッケージ本体の側面から水平方向に突出する水平部と、
前記水平部に対して垂直な方向に伸び、且つ前記水平部の真下に配置された先端部と、
前記水平部と前記先端部との間に位置する中央部と、
前記水平部と前記中央部との間に形成された第１折り曲げ部と、
前記中央部と前記先端部との間に形成された第２折り曲げ部と、を含む
固体撮像装置。
【請求項２】
前記中央部が水平部の真下に配置されている、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記先端部の中心線を上方に伸ばした線と前記水平部との交点と、前記第１折り曲げ部と、前記第２折り曲げ部とが三角形をなしている、
請求項２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記三角形が直角二等辺三角形である、
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記第２折り曲げ部が、前記パッケージ本体の底面よりも上方に位置する、
請求項１乃至４の何れか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記中央部は湾曲部を有する、
請求項１又は５に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
前記湾曲部が、前記水平部の真下に配置されている、
請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項８】
前記湾曲部が、前記水平部の真下からずれた位置に配置されている、
請求項６に記載の固体撮像装置。
【請求項９】
前記第１折り曲げ部が円弧状である、
請求項１又は５に記載の固体撮像装置。
【請求項１０】
前記第２折り曲げ部と前記先端部の幅がほぼ同じである、
請求項１乃至９の何れか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項１１】
前記複数の外部リードは、第１および第２グループに分類され、
前記第１グループは、前記水平部が、第１の幅を有する部分と、前記第１の幅よりも狭い第２の幅を有する部分とを有し、
前記第２グループは、前記水平部が、前記第１の幅を有し、前記中央部が、前記第１の幅を有する部分と、前記第２の幅を有する、
請求項１０に記載の固体撮像装置。
【請求項１２】
前記第２グループが存在しない、
請求項１１に記載の固体撮像装置。
【請求項１３】
前記第１折り曲げ部および前記第２折り曲げ部の幅が、前記第２の幅を有する、
請求項１２に記載の固体撮像装置。
【請求項１４】
前記パッケージ本体の材質が樹脂である、
請求項１乃至１３の何れか１つに記載の固体撮像装置。
【請求項１５】
固体撮像素子をその中に格納するためのパッケージ本体と、 
複数の外部リードと、
を備える固体撮像装置用パッケージにおいて、
前記複数の外部リードのそれぞれは、
前記パッケージ本体の側面から水平方向に突出する水平部と、
前記水平部に対して垂直な方向に伸び、且つ前記水平部の真下に配置された先端部と、
前記水平部と前記先端部との間に位置する中央部と、
前記水平部と前記中央部との間に形成された第１折り曲げ部と、
前記中央部と前記先端部との間に形成された第２折り曲げ部と、を含む
固体撮像装置用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置および固体撮像装置用パッケージに関し、特にリニアセンサに適した固体撮像装置および固体撮像装置用パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、スキャナー、ファックス等の電子機器において、画像や文字情報を読み取る固体撮像装置には、所謂リニアセンサと言われる、フォトダイオードを一列に配列した一次元の固体撮像素子が良く使われている。例えばＣＣＤ（charge-coupled device）リニアセンサやＣＭＯＳ（complementary metal-oxide semiconductor）リニアセンサが良く用いられている。これらの固体撮像装置は、配線基板に取り付けられ、上記電子機器に搭載されている。これらの固体撮像装置とともに、イメージを縮小するための縮小光学系（縮小レンズ）が配線基板に取り付けられることもある。
【０００３】
これらの電子機器は、画像等の情報を正確に読み取るため、光学的に精密に調整されて組み立てられている。しかし、電子機器の動作時には、機器内部で発熱があり、固体撮像装置が取り付けられた配線基板に所謂反り（熱で配線基板がゆがんだりよじれたりすること）が生じる。その結果、固体撮像装置にも反りが生じ、固体撮像素子のフォトダイオードの光学的距離が変位することにより、ピントがずれるため、画質が低下する。昨今、読み取り速度の高速化により、発熱がより著しくなってきたため、固体撮像装置の反りがより問題となってきた。
【０００４】
特許文献１（以下、第１従来技術という）には、外部リード形状を工夫して、配線基板の変形応力を外部リードで吸収し、固体撮像素子にかかる応力を緩和する固体撮像装置が記載されている。以下、第１従来技術に記載された固体撮像装置１０について、図面を参照して説明する。
【０００５】
図１は、固体撮像装置１０の斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３Ａは、固体撮像装置１０に用いるリードフレーム２の平面図、図３Ｂは、図３Ａの外部リード部２ｂ１の詳細平面図である。
【０００６】
図１に示した固体撮像装置１０は、長辺と短辺を有する樹脂製のパッケージ本体１と、それに形成された凹部に格納された固体撮像素子３と、パッケージ本体１の長辺方向の側面に並んで配置された複数の外部リード２ｂ１を有する。複数の外部リード２ｂ１は、反対側の側面にも同様に配置されており、いわゆる、ＤＩＰ（Dual Inline Package）構造となっている。パッケージ本体１の上面は、光透過性の透明板４が搭載され、凹部および固体撮像素子３が封止されている。固体撮像装置１０は、配線基板２０に接続されている。複数の外部リード２ｂ１は、それぞれ屈曲部２ｂ１０を有する。
【０００７】
図２に示すように、パッケージ本体１の短辺方向（図１のＸ方向）から見たとき、外部リード２ｂ１は直線状になっている。固体撮像素子３は、アイランドにマウントされ、ボンディングワイヤ５により、内部リード２ｂ２に電気的に接続されている。
【０００８】
図３Ａは、固体撮像装置１０に用いるリードフレーム２の平面図、図３Ｂは、図３Ａのアウターリード部２ｂ１の詳細平面図である。屈曲部２ｂ１０は、Ｓ字状となっており、外部リード部２ｂ１の中心線Ｚ０に対して、右側と左側に２つの弧を描くような湾曲部２ｂ１１および２ｂ１２を有している。発熱により、配線基板が、パッケージ本体１の長辺に平行な方向（Ｘ方向）に延びると、配線基板に固定された外部リード部２ｂ１の先端部Ａは、Ｘ方向に移動する。屈曲部２ｂ１０には、先端部Ａを介して真下に引っ張る力もかかるが、湾曲部２ｂ１１および２ｂ１２が変形することにより、外部リード２ｂ１の根元部分２ｂ１３を介してパッケージ本体１にかかる応力は抑制される。その結果、固体撮像素子３の反り量が小さく抑えられる。
【０００９】
その他、特許文献２（以下、第２従来技術という）、特許文献３（以下、第３従来技術という）および特許文献４（以下、第４従来技術という）には、外部リードの途中に湾曲部を持たせて、応力を吸収させた半導体装置や電子部品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２８１４５１号公報
【特許文献２】特開平９−２４６４５２号公報
【特許文献３】特開平１１−３０７７０８号公報
【特許文献４】特開平６−４５７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、これらの従来技術には、以下の問題がある。
【００１２】
第１従来技術の固体撮像装置１０によれば、外部リード２ｂ１のピッチが狭くなると、外部リード２ｂ１同士の接触（ショート）防止のため、屈曲部２ｂ１０の幅を小さくしなければならない。つまり、湾曲部２ｂ１１および２ｂ１２が小さくなり、応力の抑制効果が小さくなる。
【００１３】
これに対し、第２〜第４従来技術では、パッケージ本体を中心として、その両側に外部リードが突出する方向（図２と同じ方向）から見たときに、湾曲部が湾曲した状態に描かれており、横に９０度回転した方向（図１のＹ方向）から見たときには、それぞれの外部リードは直線状であると推測される。よって、第２〜第４従来技術では、湾曲部を大きくしても、隣り合う外部リード同士が接触する恐れはないと考えられる。
【００１４】
しかし、第２および第３従来技術は、表面実装タイプの外部リードであるため、リニアセンサのような細長い固体撮像装置用途には向いていない。つまり、外部リードが配線基板の表面に接着されているだけでは、細長い固体撮像装置にかかる応力を吸収しきれず、剥がれてしまう。
【００１５】
一方、第４従来技術には、配線基板に形成された孔にリード線を差し込んで半田付けする部品の実装構造が開示されている。図４に示すように、部品４１のリード線４２を折り曲げることで弾性を持たせ、リード線４２の先端部４７を配線基板４４の孔に挿入する。湾曲部４３は配線基板４４の孔の上部に当接され、リード線４２の先端部４７を配線基板４４のパターン４５に半田４６にて接合している。
【００１６】
湾曲部４３は、リード線４２がそれ以上配線基板４４の孔に挿入されないようにするためのストッパーである。つまり、部品４１が、配線基板４４に接しないように湾曲部４３を形成しているのである。もしもこの部品４１が固体撮像装置であれば、この固体撮像装置は湾曲部４３の形状のばらつきやゆがみによって傾き、ピントがずれ、画質が低下することになる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様の固体撮像装置は、固体撮像素子を格納するパッケージ本体の側面から水平方向に突出する水平部と、当該水平部に対して垂直な方向に伸び、且つ当該水平部の真下に配置された先端部と、当該水平部と当該先端部との間に位置する中央部と、当該水平部と当該中央部との間に形成された第１折り曲げ部と、当該中央部と当該先端部との間に形成された第２折り曲げ部を有する複数の外部リードを含む。
【００１８】
また、本発明の他の態様の固体撮像装置用パッケージは、固体撮像素子を格納するためのパッケージ本体の側面から水平方向に突出する水平部と、当該水平部に対して垂直な方向に伸び、且つ当該水平部の真下に配置された先端部と、当該水平部と当該先端部との間に位置する中央部と、当該水平部と当該中央部との間に形成された第１折り曲げ部と、当該中央部と当該先端部との間に形成された第２折り曲げ部を有する複数の外部リードを含む。
【発明の効果】
【００１９】
これにより、固体撮像装置の反りを効果的に抑制しつつ、外部リードの形状のばらつきやゆがみがあっても配線基板に対して実装する時の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、従来の固体撮像装置１０の斜視図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】図３Ａは、固体撮像装置１０に用いるリードフレーム２の平面図、図３Ｂは、図３Ａのアウターリード部２ｂ１の詳細平面図である。
【図４】図４は、他の従来の電子部品の部分断面図である。
【図５】図５Ａは、本発明の実施形態１に係る固体撮像装置１００を示す上面図、図５Ｂは、固体撮像装置１００をＹ方向に見たときの側面図、図５Ｃは、固体撮像装置１００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図６】図６Ａ〜６Ｃは、固体撮像装置１００を配線基板２０に搭載したときに、配線基板２０が反っていない状態を示す図、図６Ｄ〜６Ｆは、配線基板２０が凹むように反った状態を示す図である。
【図７】図７Ａは、本発明の実施形態２に係る固体撮像装置２００を示す上面図、図７Ｂは、固体撮像装置２００をＹ方向に見たときの側面図、図７Ｃは、固体撮像装置２００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図８】図８Ａは、本発明の実施形態３に係る固体撮像装置３００を示す上面図、図８Ｂは、固体撮像装置３００をＹ方向に見たときの側面図、図８Ｃは、固体撮像装置３００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図９】図９は、外部リード３０２を折り曲げる前の固体撮像装置３００の上面図である。
【図１０】図１０Ａ〜１０Ｃは、固体撮像装置３００を配線基板２０に搭載したときに、配線基板２０が反っていない状態を示す図、図１０Ｄ〜１０Ｆは、配線基板２０が凹むように反った状態を示す図である。
【図１１】図１１Ａは、本発明の実施形態４に係る固体撮像装置４００を示す上面図、図１１Ｂは、固体撮像装置４００をＹ方向に見たときの側面図、図１１Ｃは、固体撮像装置４００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図１２】図１２Ａは、本発明の実施形態５に係る固体撮像装置５００を示す上面図、図１２Ｂは、固体撮像装置５００をＹ方向に見たときの側面図、図１２Ｃは、固体撮像装置５００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図１３】図１３Ａは、本発明の実施形態６に係る固体撮像装置６００を示す上面図、図１３Ｂは、固体撮像装置６００をＹ方向に見たときの側面図、図１３Ｃは、固体撮像装置６００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図１４】図１４Ａは、本発明の実施形態７に係る固体撮像装置７００を示す上面図、図１４Ｂは、固体撮像装置７００をＹ方向に見たときの側面図、図１４Ｃは、固体撮像装置７００をＸ方向から見たときの側面図である。
【図１５】図１５Ａは、評価サンプル８１０を用いた、テスト配線基板８２０および固体撮像素子８０３の反り量の計測方法を示す上面模式図、図１５Ｂは、反り応力無のときの側面模式図、図１５Ｃは、反り応力を印加したときの側面模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態に係るサンプルと比較サンプルについて、テスト配線基板８２０の反り量（計測値）に対する固体撮像素子８０３の反り量（計測値）をプロットしたグラフである。
【図１７】図１７は、固体撮像装置１００をＸ方向から見たときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、共通の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。ただし、それらの符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２２】
［実施形態１］
図５Ａは、本発明の実施形態１に係る固体撮像装置１００を示す上面図、図５Ｂは、固体撮像装置１００をＹ方向に見たときの側面図、図５Ｃは、固体撮像装置１００をＸ方向から見たときの側面図、図１７は、固体撮像装置１００をＸ方向から見たときの断面図である。固体撮像装置１００は、パッケージ本体１０１の長辺側の両側面に複数の外部リード１０２が並んで配置されたＤＩＰ構造となっており、図５Ａ〜図５Ｃの各図に図示した一点鎖線に対して、外部リード１０２が線対称に配置されている。パッケージ本体１０１の中には、図１７に示したように、凹部（空間）が形成されており、その中に固体撮像素子１１０が搭載されている。固体撮像素子１１０は内部リード１１２にボンディングワイヤ１１４等で電気的に接続されている。パッケージ本体１０１の上には、透明板１０４が搭載され、凹部が封止されている。
【００２３】
図５Ｃおよび図１７に示すように、外部リード１０２は、パッケージ本体１０１の側面から突出する水平部ＬＦと、水平部ＬＦに対して直交する方向に伸び、且つ水平部ＬＦの真下に配置された先端部ＬＴと、水平部ＬＦと先端部ＬＴとの間に位置する中央部ＬＣを有する。水平部ＬＦと中央部ＬＣとの間には、第１折り曲げ部Ｋ１が形成されており、中央部ＬＣと先端部ＬＴとの間には、第２折り曲げ部Ｋ２が形成されている。つまり、外部リード１０２は、パッケージ本体１０１から水平に突出し、第１折り曲げ部Ｋ１にてパッケージ本体１０１の側に鋭角に折り返され、第２折り曲げ部Ｋ２にて先端部ＬＴが真下に向かうように鈍角に折り曲げられる。固体撮像装置１００では、先端部ＬＴの中心線を上方に伸ばした線と水平部ＬＦとの交点と、第１折り曲げ部Ｋ１と、第２折り曲げ部Ｋ２とが、直角三角形をなしている。典型的には、第１折り曲げ部Ｋ１の内角を４５度にした直角二等辺三角形をなしている。実際には、外部リード１０２には厚み（たとえば０．２５ｍｍ）があり、第１折り曲げ部Ｋ１は円弧（たとえば内側の曲率半径０．２ｍｍ）を描くような形状となる。先端部ＬＴは、配線基板（図示せず）の孔に差し込まれ、配線基板に形成されたパターンに半田付けされる。パッケージ本体１０１の両側に配置された一対の外部リード１０２の先端部ＬＴ同士の間隔Ｗ２を、第１折り曲げ部Ｋ１同士の間隔Ｗ１よりも小さくすることで、半田付けされるエリアが第１折り曲げ部Ｋ１から外側にはみ出さないようにしている。
【００２４】
第２折り曲げ部Ｋ２は、パッケージ本体１０１の底面よりも上方に形成され、第２折り曲げ部Ｋ２同士の間隔Ｗ２は、パッケージ本体１０１の幅Ｗよりも広くなっている。このようにすることで、固体撮像装置１００を配線基板に半田付けするとき、パッケージ本体１０１の底面を配線基板に密着させることができる。したがって、外部リードの形状のばらつきやゆがみがあっても、固体撮像素子が傾いたりすることはなく、ピントずれを防止することができる。
【００２５】
固体撮像装置１００を外部リード１０２が突出する側面から（Ｙ方向に）見たときには、図５Ｂに示すように、外部リード１０２の中心線は直線状になっている。第１折り曲げ部Ｋ１、中央部ＬＣ、第２折り曲げ部Ｋ２および先端部ＬＴは見えており、これらの部分の外部リード１０２の幅ＬＷ２（第２の幅）は同じである。水平部ＬＦは、第１折り曲げ部Ｋ１と同じ幅ＬＷ２を有する部分は、第１折り曲げ部Ｋ１に重なって見えないが、パッケージ本体１０１の側面から突出する根元部分では、幅ＬＷ１（第１の幅）がやや広くなっているため見えている。また、固体撮像装置１００を上面（Ｚ方向）から見たときには、図５Ａに示すように、水平部ＬＦおよび第１折り曲げ部Ｋ１は見えるが、第２折り曲げ部Ｋ２、中央部ＬＣおよび先端部ＬＴは、水平部ＬＦの真下にあるため見えていない。なお、パッケージ本体１０１の中央部において、底部に図５Ｂに示すような切り欠きがあってもよいが、このような切り欠きは無くとも良い。
【００２６】
図６Ａは、固体撮像装置１００を配線基板２０に搭載したときに、配線基板２０が反っていない状態を示す側面図であり、図６Ｂおよび図６Ｃは、それぞれ、図６ＡにおけるＩＢ−ＩＢ断面図およびＩＣ−ＩＣ断面図である。図６Ｄは、固体撮像装置１００を搭載した配線基板２０が凹むように反った状態を示す側面図であり、図６Ｅおよび図６Ｆは、それぞれ、図６ＤにおけるＩＥ−ＩＥ断面図およびＩＦ−ＩＦ断面図である。
【００２７】
図６Ｄからわかるように、配線基板２０が凹んだとき、固体撮像装置１００の両端は配線基板２０に接触しており、外部リード１０２には、配線基板２０の凹み量に応じて下向きに引っ張る力がかかる。図６Ｅおよび図６Ｆに示すように、水平部ＬＦの根元部分（第１の幅ＬＷ１を有する部分）は水平に保たれているが、それよりも先の第１の幅ＬＷ１よりも狭い第２の幅ＬＷ２を有する部分は下向きに傾き、第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２が開くように変形して、応力を吸収する。配線基板２０の凹み量が大きい中央付近（図６Ｅ）の方が、端部（図６Ｆ）よりも、水平部ＬＦの傾きも、第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２の開きが大きくなっている。外部リード１０２が配線基板の反りに応じて変形することにより、パッケージ本体１０１の反りが抑制される。したがって、その中に格納された固体撮像素子の反りが抑制され、ピントのずれが抑制される。
【００２８】
また、リニアセンサは細長い形状であるため、両端に反対向きの力が加わると捩れ易く、捩れ量に応じて下向きに引っ張る力がかかる領域と、上向きに押し上げる力がかかる領域が生じる。これに対して、固体撮像装置１００は、水平部ＬＦ、第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２が捩れ量に応じて変形するため、パッケージ本体１０１の捩れが抑制される。図６Ｄ〜図６Ｆでは、固体撮像装置１００を搭載した配線基板２０が凹むように反った状態を示したが、配線基板２０が逆向きに（凸になるように）反った場合は、中央付近の外部リード１０２の変形が少なく、端部の外部リード１０２の変形が大きくなることにより、パッケージ本体１０１の反りが抑制される。
【００２９】
［実施形態２］
図７Ａは、本発明の実施形態２に係る固体撮像装置２００を示す上面図、図７Ｂは、固体撮像装置２００をＹ方向に見たときの側面図、図７Ｃは、固体撮像装置２００をＸ方向から見たときの側面図である。固体撮像装置２００の特徴は、固体撮像装置１００の特徴に加えて、さらに、外部リード２０２の中央部ＬＣが湾曲部２０４を有することである。湾曲部２０４は、図７Ｂに示すように、水平部ＬＦの真下には配置されておらず、隣接する外部リード２０２の側に湾曲している。また、固体撮像装置１００と同様に、第２折り曲げ部Ｋ２は、パッケージ本体１０１の底面よりも上方に形成され、第２折り曲げ部Ｋ２同士の間隔Ｗ２は、パッケージ本体１０１の幅Ｗよりも広くなっている。第２折り曲げ部Ｋ２および先端部ＬＴは、水平部ＬＦの真下に配置されている。固体撮像装置２００についても、固体撮像装置１００と同様に、パッケージ本体１０１の底面を配線基板に密着させて半田付けすることができる。
【００３０】
固体撮像装置２００によれば、水平部ＬＦ、第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２に加えて、湾曲部２０４が変形することにより、パッケージ本体１０１（つまり固体撮像素子）の反りや捩れの防止効果が高くなる。ただし、外部リード２０２間のピッチが狭くなると、湾曲部２０４の曲率半径を小さくしなければならないため、応力吸収効果は固体撮像装置１００のそれとさほど変わらなくなるかもしれない。
【００３１】
［実施形態３］
図８Ａは、本発明の実施形態３に係る固体撮像装置３００を示す上面図、図８Ｂは、固体撮像装置３００をＹ方向に見たときの側面図、図８Ｃは、固体撮像装置３００をＸ方向から見たときの側面図である。同一の電子機器では、配線基板２０の反り方向が同じになる傾向がある。固体撮像装置３００は、凹む方向に反り易い配線基板２０に対して、この性質を積極的に利用して、パッケージ本体１０１の反りをさらに抑制しようとするものである。
【００３２】
固体撮像装置３００の特徴は、固体撮像装置１００に対して、水平部ＬＦの幅を、外部リード２０３の位置に応じて変えたことである。固体撮像装置３００は、図８Ｃに示した側面形状は固体撮像装置１００と変わらないが、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、中央付近から端部に位置が移るに従い、外部リード３０２の水平部ＬＦおよび中央部ＬＣの幅が次第に変化している。中央付近では、固体撮像装置１００の外部リード１０２の形状に類似した形状となっているが、端部側に移るに従い、水平部ＬＦのうち、幅の広い部分（第１の幅ＬＷ１を有する部分）の占める割合が大きくなり、さらに端部側に移るに従い、第１折り曲げ部Ｋ１および中央部ＬＣの一部の幅も第１の幅ＬＷ１を有するように形成されている。固体撮像装置３００は、第２折り曲げ部Ｋ２および先端部ＬＴの幅は、第１の幅ＬＷ１よりも狭い第２の幅ＬＷ２を有するように形成されている。また、固体撮像装置１００と同様に、第２折り曲げ部Ｋ２は、パッケージ本体１０１の底面よりも上方に形成され、第２折り曲げ部Ｋ２同士の間隔Ｗ２は、パッケージ本体１０１の幅Ｗよりも広くなっている。中央部ＬＣ、第２折り曲げ部Ｋ２および先端部ＬＴは、水平部ＬＦの真下に配置されている。
【００３３】
図９は、外部リード３０２を折り曲げる前の固体撮像装置３００の上面図である。第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２を形成する予定の位置を２点鎖線で示している。第２折り曲げ部Ｋ２は、第２の幅ＬＷ２を有する部分に形成されるが、第１折り曲げ部Ｋ１のうち端部側のいくつかは、第１の幅ＬＷ１を有する部分に形成される。
【００３４】
図１０Ａは、固体撮像装置３００を配線基板２０に搭載したときに、配線基板２０が反っていない状態を示す側面図であり、図１０Ｂおよび図１０Ｃは、それぞれ、図１０ＡにおけるＸＢ−ＸＢ断面図およびＸＣ−ＸＣ断面図である。図１０Ｄは、固体撮像装置３００を搭載した配線基板２０が凹むように反った状態を示す側面図であり、図１０Ｅおよび図１０Ｆは、それぞれ、図１０ＤにおけるＸＥ−ＸＥ断面図およびＸＦ−ＸＦ断面図である。中央付近では、配線基板２０の凹み量が大きいので、先端部ＬＴが下に引っ張られる力が強く、端部では、配線基板２０の凹み量が小さいので、先端部ＬＴが下に引っ張られる力が弱くなる。この応力に対応するように、固体撮像装置３００では、中央部の外部リード３０２は幅の狭い第２の幅ＬＷ２を有する部分が長くなるようにしたので、変形し易く、パッケージ本体１０１にかかる応力を吸収し易い。一方、端部では、配線基板２０の凹み量が小さい分、パッケージ本体１０１にかかる応力がもともと中央部よりも小さいため、中央部と同じ形状の外部リード３０２を端部に配置すると、パッケージ本体１０１にかかる応力は、端部の方が小さくなる。よって、固体撮像装置３００では、端部の外部リード３０２になるに従い、幅広の第１の幅ＬＷ１を有する部分が長くなるようにして、剛性を強くし、端部ではパッケージ本体１０１にかかる応力を強めている。
【００３５】
すなわち、端部に位置する外部リード３０２ほど、幅広の第１の幅ＬＷ１を有する部分を多くして、外部リード３０２を変形し難くし、配線基板２０から受ける応力が少ない分、外部リード３０２からパッケージ本体１０２にかかる応力を補っている。これにより、パッケージ本体１０２にかかる応力は、中央部から端部に渡って均等化され、固体撮像素子の変形をさらに抑制することができる。
【００３６】
［実施形態４］
図１１Ａは、本発明の実施形態４に係る固体撮像装置４００を示す上面図、図１１Ｂは、固体撮像装置４００をＹ方向に見たときの側面図、図１１Ｃは、固体撮像装置４００をＸ方向から見たときの側面図である。固体撮像装置４００は、固体撮像装置３００の場合とは逆に、凸になる方向に反り易い配線基板に対して、パッケージ本体１０２の中央部にかかる応力の少なさを、固体撮像装置３００と同様の手法で、外部リード４０２の剛性を強くして補った例である。
【００３７】
固体撮像装置４００は、中央付近に位置する外部リード４０２ほど、幅広の第１の幅ＬＷ１を有する部分を多くして、外部リード４０２を変形し難くし、配線基板（図示せず）から受ける応力が少ない分、外部リード４０２からパッケージ本体１０２にかかる応力を補っている。これにより、パッケージ本体１０２にかかる応力は、中央部から端部に渡って均等化され、固体撮像素子の変形をさらに抑制することができる。
【００３８】
［実施形態５］
図１２Ａは、本発明の実施形態５に係る固体撮像装置５００を示す上面図、図１２Ｂは、固体撮像装置５００をＹ方向に見たときの側面図、図１２Ｃは、固体撮像装置５００をＸ方向から見たときの側面図である。固体撮像装置５００の特徴は、図１２Ｃに示すように、固体撮像装置１００に対して、第１折り曲げ部Ｋ１を円弧状にしたことである。固体撮像装置５００の外部リード５０２においても、第２折り曲げ部Ｋ２および先端部ＬＴは平坦部ＬＦの直下に配置されている。
【００３９】
リードフレームの母材の材質や、リードフレーム表面のめっき膜の性質により、第１折り曲げ部Ｋ１を鋭角状に加工することが困難な場合、固体撮像装置５００のように、第１折り曲げ部Ｋ１を円弧状に加工することで、パッケージ本体１０２（つまり固体撮像素子）の反りや捩れを抑制することができる。
【００４０】
［実施形態６］
図１３Ａは、本発明の実施形態６に係る固体撮像装置６００を示す上面図、図１３Ｂは、固体撮像装置６００をＹ方向に見たときの側面図、図１３Ｃは、固体撮像装置６００をＸ方向から見たときの側面図である。固体撮像装置６００の特徴は、固体撮像装置１００の特徴に加えて、さらに、外部リード６０２の中央部ＬＣが湾曲部６０４を有することである。湾曲部６０４は、第１折り曲げ部Ｋ１よりもパッケージ本体１０２側であって、平坦部ＬＦの真下に形成される。図１３Ｃに示すように、湾曲部６０４は、水平部ＬＦの真下に配置されており、固体撮像装置２００の湾曲部２０４とは向きが異なっている。第２折り曲げ部Ｋ２は、固体撮像装置１００と同様に、パッケージ本体１０１の底面よりも上方に形成されている。
【００４１】
固体撮像装置６００によれば、水平部ＬＦ、第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２に加えて、湾曲部６０４が変形することにより、パッケージ本体１０１（つまり固体撮像素子）の反りや捩れの防止効果が高くなる。しかも、湾曲部６０４が水平部ＬＦの真下に配置されているため、外部リード６０２間のピッチが狭くなっても、湾曲部６０４の大きさを小さくする必要がないので、固体撮像装置２００に比べて、パッケージ本体１０１（つまり固体撮像素子）の反りや捩れの防止効果が高くなる。
【００４２】
［実施形態７］
図１４Ａは、本発明の実施形態７に係る固体撮像装置７００を示す上面図、図１４Ｂは、固体撮像装置７００をＹ方向に見たときの側面図、図１４Ｃは、固体撮像装置７００をＸ方向から見たときの側面図である。パッケージ本体１０１の底面と配線基板（図示せず）との間に放熱板７０４を介在して密着させる場合、外部リード７０２の第２折り曲げ部Ｋ２は、放熱板７０４の底面よりも上方に形成しておけば良く、パッケージ本体１０１の底面よりも下方に形成されていても良い。図１４Ｂおよび図１４Ｃは、第２折り曲げ部Ｋ２をパッケージ本体１０１の底面よりも下方であって、放熱板７０４の底面よりも上方に形成した例である。
【００４３】
なお、上述した固体撮像装置１００〜６００においても、パッケージ本体１０１と配線基板との間に放熱板を介在して密着させても良い。
【００４４】
［実施例］
同じ材質・形状のリードフレームを用意し、外部リードの形状を変えた各種固体撮像装置サンプルを用意して、テスト配線基板８２０の反り量に対する固体撮像素子８０３の反り量を計測した。
【００４５】
図１５Ａは、評価サンプル８１０を用いた、テスト配線基板８２０および固体撮像素子８０３の反り量の計測方法を示す上面模式図、図１５Ｂは、反り応力ゼロのときの側面模式図、図１５Ｃは、反り応力を印加したときの側面模式図である。各種の外部リード構造を備えたパッケージ本体８０１に固体撮像素子８０３を搭載し、透明板８０４で封止した固体撮像装置サンプル８００を用意し、外部リード８０２をテスト配線基板８２０の孔に挿入して半田固着したものを評価サンプル８１０とした。この評価サンプル８１０を、両端に配置したスペーサ８２７を挟んで金属ブロック８２６の上に乗せ、テスト配線基板８２０をネジ８２８にて金属ブロック８２６に固定した。スペーサ８２７の間隔は４８ｍｍ、パッケージ本体の長辺の長さは５５ｍｍ、固体撮像素子８０３の長辺の長さは４３ｍｍである。スペーサ８２７は、厚さ３０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍの４種類用意した。ネジ８２８を締めることにより、図１５Ｃのように、スペーサ８２７の厚さに応じた凹む方向の反りをテスト配線基板８２０に生じせしめた。そして、テスト配線基板８２０と固体撮像素子８０３のそれぞれの反り量を、図示しないレーザー形状測定機を用いて計測した。計測範囲は、評価サンプル８１０の中央部の３５ｍｍの範囲であり、１ｍｍピッチで３５点測定した。
【００４６】
固体撮像素子８０３が搭載された評価用の固体撮像装置サンプル８００として、以下に説明するサンプル１〜５を用意した。サンプル１およびサンプル５は、パッケージ本体の材質を樹脂とし、外部リードの形状を、固体撮像装置１００のように、三角形状に曲げたサンプルである。サンプル２は、パッケージ本体の材質を樹脂とし、外部リードの形状を、従来の固体撮像装置１０のように、Ｓ字状に曲げたサンプルである。比較のため、外部リードに湾曲部を形成しないサンプル３および４も用意した。サンプル３は、パッケージ本体の材質を樹脂とし、サンプル４は、パッケージ本体の材質をセラミックとした。
【００４７】
全てのサンプル１〜５において、リードフレームの材質は銅合金、厚さは０．２５ｍｍ、外部リードの総本数は４４本、外部リードの幅（パッケージ本体から突出する根元部分を除く）は０．４６ｍｍ、外部リード間の間隔は１．３ｍｍとした。外部リードの折り曲げ前の形状は同じである。
【００４８】
サンプル１は、パッケージ本体の側面から第１折り曲げ部Ｋ１の頂点までの距離を２．３ｍｍとし、第１折り曲げ部Ｋ１の内側の曲率半径を０．２ｍｍ以下とし、水平部ＬＦと中央部ＬＣのなす角度を４５度とした。第２折り曲げ部および先端部の位置は、平坦部ＬＦの真下であって、パッケージ本体の側面から垂直に降ろした線からの距離を０．５６ｍｍとした。サンプル５は、サンプル１よりも三角形状を小さくしたものであり、パッケージ本体の側面から第１折り曲げ部Ｋ１の頂点までの距離を１．７ｍｍとした。その他の点はサンプル１と同じとした。
【００４９】
サンプル２は、パッケージ本体の側面から外部リードを垂直に降ろす折り曲げ部までの距離を０．２５ｍｍとし、Ｓ字状の湾曲部の内側の曲率半径（図３ＢのＲ３に相当）を０．１５ｍｍとし、当該湾曲部（Ｓ字）が占める幅を１ｍｍとした。サンプル３および４は、パッケージ本体の側面から外部リードを垂直に降ろす折り曲げ部までの距離を０．２５ｍｍとした。
【００５０】
図１６は、本発明の実施形態１に係るサンプル１およびサンプル５と、比較サンプル２〜４について、テスト配線基板８２０の反り量（計測値）に対する固体撮像素子８０３の反り量（計測値）をプロットし、近似直線を引いたグラフである。サンプル数は、サンプル１〜５のそれぞれにつき４〜５個である。プロットした各点は、１サンプルにつき１ｍｍピッチで３５点測定した測定点の中で、反り量が最大となった測定点である。
【００５１】
サンプル４は、パッケージ本体の材質がセラミックであるため、剛性が極めて強く、テスト配線基板の反り量に対する固体撮像素子の反り量の傾きが最も緩やかである。パッケージ本体の材質をセラミックから樹脂に変えただけのサンプル３では、剛性が弱くなってしまうため、傾きが最も大きく、反り量のばらつきも大きくなっている。サンプル２は、サンプル３よりも反り量のばらつきが少なかったが、さほど改善されなかった。サンプル１は、パッケージ本体の材質が樹脂製であるにもかかわらず、セラミック製のサンプル４の傾きに近づき、大きな改善が見られた。したがって、セラミックよりも廉価な樹脂を用いて、セラミックと比べても遜色ない固体撮像装置が得られることがわかった。サンプル５は、サンプル２およびサンプル３よりもかなり改善されているが、サンプル１よりも改善効果が小さかった。サンプル１とサンプル５を比較すると、三角形状を大きくした方が反り応力の吸収効果が高いことがわかる。
【００５２】
なお、仮に、サンプル２のＳ字（湾曲部）の内側の曲率半径とＳ字（湾曲部）の占める幅を、より大きくしたとすれば、反り量の傾きは多少改善されるかもしれない。しかし、外部リード間での接触（ショート）防止のため、Ｓ字（湾曲部）の占める幅は、外部リード間の間隔の半分以下に制限しなければならないので、限界がある。
【００５３】
これに対し、サンプル１およびサンプル５では、水平部ＬＦおよび中央部ＬＣの長さや、第１折り曲げ部Ｋ１および第２折り曲げ部Ｋ２の角度を変更しても、外部リード間での接触（ショート）の恐れはない。したがって、より優れた固体撮像装置が得られる。
【００５４】
以上、本発明による固体撮像装置および固体撮像装置用パッケージについて説明してきたが、上記実施形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０１    パッケージ本体
１０２    外部リード
１０３    固体撮像素子
ＬＦ      水平部
ＬＴ      先端部
ＬＣ      中央部
Ｋ１      第１折り曲げ部
Ｋ２      第２折り曲げ部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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