(57)【要約】【課題】  撮像素子とガラス基板との間に塵埃等が侵入するのを防止するための工程を容易にすることができる撮像素子パッケージの製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性接着剤８を撮像素子１の受光面３を囲い得る枠状となるようガラス基板２に塗布する工程と、電極パターン５の所定部位に導電性ペースト６を塗布する工程と、撮像素子１の受光面３が枠内に収まるようにし且つ撮像素子１の端子４が電極パターン５に対応するよう撮像素子１をガラス基板２に載置する工程と、外部接続端子４を載置する工程と、電極パターン５及び撮像素子１及び外部接続端子７間を電気的に接続するための導電性ペースト６と共に熱可塑性接着剤８を加熱する工程とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、撮像素子をその受光面を内側に向けて搭載するためのガラス基板と、外部接続端子とを備え、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方とガラス基板に形成された電極パターンの所定部位との間に介設される導電性ペーストを加熱することで、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方と電極パターンとが電気的に接続される撮像素子パッケージの製造方法において、
熱可塑性接着剤を撮像素子の受光面を囲い得る枠状となるようガラス基板に塗布する工程と、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方に対応する電極パターンの所定部位に導電性ペーストを塗布する工程と、撮像素子の受光面が枠内に収まるようにし且つ撮像素子の端子が電極パターンに対応するよう撮像素子をガラス基板に載置する工程と、外部接続端子を載置する工程と、導電性ペーストと熱可塑性接着剤とを同時に加熱する工程とを備えることを特徴とする撮像素子パッケージの製造方法。
【請求項２】
枠状の内外を通じさせる間隙が形成されるように熱可塑性接着剤を塗布する請求項１に記載の撮像素子パッケージの製造方法。
【請求項３】
撮像素子と、撮像素子をその受光面を内側に向けて搭載するためのガラス基板と、外部接続端子とを備え、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方とガラス基板に形成された電極パターンの所定部位との間に介設される導電性ペーストを加熱することで、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方と電極パターンとが電気的に接続される撮像素子パッケージにおいて、
撮像素子は、受光面を囲う枠状に形成された熱可塑性接着剤により、ガラス基板に接合されることを特徴とする撮像素子パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の機器に用いられる撮像素子パッケージの製造方法及び撮像素子パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像素子パッケージとして、図２に示すように、撮像素子１及びガラス基板２が並設される撮像素子パッケージが知られている（例えば、特許文献１）。撮像素子１は、ガラス基板２側の面において、光を受ける受光面３が中央部に設けられると共に、複数の端子４，…が端部に設けられる。
【０００３】
そして、撮像素子１は、各端子４と、ガラス基板２に設けられる各電極パターン５との間に介設される導電性ペースト６により、各電極パターン５と電気的に接続されている。また、電極パターン５は、導電性ペースト６を介して、外部と電気的に接続するための外部接続端子（例えば、半田ボール）７が電気的に接続されている。
【０００４】
ところで、撮像素子パッケージは、撮像素子１とガラス基板２との間に塵埃等の侵入を防止すべく、撮像素子１とガラス基板２との間の空間に、エポキシやポリマ樹脂からなるシーリング材（図示しない）が側方の外側（図２（ｂ）における矢印Ａの方向）から流入されて、かかる空間を封止されている。
【０００５】
そして、特許文献１に係る発明においては、シーリング材が受光面３に至る内部（図２（ｂ）における矢印Ｂの方向）にまで流入するのを防止すべく、ダム（図示しない）が設けられている。
【特許文献１】特開２００２−１１８２０７号公報
【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、例えば、シーリング材の流入量が少ないと、塵埃等の侵入が防止できなかったり、撮像素子１とガラス基板２との接着強度が低下したりするという問題が発生する。さらに、例えば、シーリング材の流入量が多いと、特許文献１に係る発明のようなダム等の流入防止手段を設けない限り、受光面３までシーリング材が流入するという問題が発生する。
【０００７】
したがって、撮像素子１とガラス基板２との間の空間にシーリング材を流し込むことは、かかる空間が微小であるため細かい作業となるだけでなく、シーリング材を適量に流入するのも難しい作業となるため、技術的に非常に難しい。
【０００８】
よって、本発明は、かかる事情に鑑み、撮像素子とガラス基板との間に塵埃等が侵入するのを防止するための工程を容易にすることができる撮像素子パッケージの製造方法及び撮像素子パッケージを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る撮像素子パッケージの製造方法は、撮像素子と、撮像素子をその受光面を内側に向けて搭載するためのガラス基板と、外部接続端子とを備え、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方とガラス基板に形成された電極パターンの所定部位との間に介設される導電性ペーストを加熱することで、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方と電極パターンとが電気的に接続される撮像素子パッケージの製造方法において、熱可塑性接着剤を撮像素子の受光面を囲い得る枠状となるようガラス基板に塗布する工程と、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方に対応する電極パターンの所定部位に導電性ペーストを塗布する工程と、撮像素子の受光面が枠内に収まるようにし且つ前記撮像素子の端子が電極パターンに対応するよう撮像素子をガラス基板に載置する工程と、外部接続端子を載置する工程と、導電性ペーストと熱可塑性接着剤とを同時に加熱する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、撮像素子をその受光面を内側に向けて搭載するためのガラス基板に、熱可塑性接着剤を撮像素子の受光面を囲い得る枠状となるようガラス基板に塗布する。そして、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方に対応するガラス基板に形成された電極パターンの所定部位に導電性ペーストを塗布する。
【００１１】
その後、撮像素子の受光面が枠内に収まり、且つ撮像素子の端子が電極パターンに対応するよう撮像素子をガラス基板に載置するとともに、外部接続端子を電極パターンの所定部位に載置する。そして、導電性ペーストと共に熱可塑性接着剤を加熱すると、電極パターンと、撮像素子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方とが導電性ペーストにより電気的に接続されると共に、撮像素子及びガラス基板が熱可塑性接着剤により接合されるため、撮像素子とガラス基板との間を封止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る撮像素子パッケージの製造方法においては、枠状の内外を通じさせる間隙が形成されるように熱可塑性接着剤を塗布してもよい。
【００１３】
かかる構成によれば、熱可塑性接着剤に枠状の内外を通じさせる間隙が形成されるため、熱可塑性接着剤を加熱する際に、膨張する枠状の内部の空気や、枠状の内部に発生する不要なガスを枠状の外部に排出することができる。
【００１４】
また、本発明に係る撮像素子パッケージは、撮像素子と、撮像素子をその受光面を内側に向けて搭載するためのガラス基板と、外部接続端子とを備え、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方とガラス基板に形成された電極パターンの所定部位との間に介設される導電性ペーストを加熱することで、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方と電極パターンとが電気的に接続される撮像素子パッケージにおいて、撮像素子は、受光面を囲う枠状に形成された熱可塑性接着剤により、ガラス基板に接合されることを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、撮像素子をその受光面を内側に向けて搭載するためのガラス基板に形成された電極パターンの所定部位と、撮像素子の端子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方との間に介設される導電性ペーストが加熱されることにより、電極パターンと撮像素子及び外部接続端子の少なくともいずれか一方とが電気的に接続される。さらに、撮像素子が受光面を囲う枠状に形成された熱可塑性接着剤によりガラス基板に接合されるため、撮像素子とガラス基板との間を封止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の如く、本発明に係る撮像素子パッケージの製造方法及び撮像素子パッケージによれば、受光面を囲う枠状に形成された熱可塑性接着剤により、撮像素子がガラス基板に接合されるため、撮像素子とガラス基板との間を封止し、その結果、撮像素子とガラス基板との間に塵埃等が侵入するのを防止するための工程を容易にすることができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る撮像素子パッケージの製造方法及び撮像素子パッケージにおける一実施形態について、図１を参酌して説明する。なお、図１において、図２の符号と同一の符号を付した部分は、従来技術と同一の構成又は要素を表す。
【００１８】
本実施形態に係る撮像素子パッケージは、撮像素子１と、撮像素子１をその受光面３を内側に向けて搭載するためのガラス基板２とを備え、撮像素子１は、受光面３を囲う枠状に形成された熱可塑性接着剤８により、ガラス基板２に接合される。そして、撮像素子パッケージは、外部と電気的に接続するための外部接続端子７，…を備える。
【００１９】
また、撮像素子パッケージは、ガラス基板２に形成された電極パターン５，…の所定部位と、撮像素子１の端子４，…との間に介設される導電性ペースト（図１（ｂ）における右側の導電性ペーストであり、以下、「第１導電性ペースト」ともいう）６，…が加熱されることにより、電極パターン５，…と撮像素子１とが電気的に接続される。
【００２０】
なお、導電性ペースト６は、例えば、加熱により溶着する半田ペーストや、加熱により乾燥硬化する導電性接着剤を採用することができるが、環境保護のために用いられる鉛フリー半田ペーストの溶融温度が一般的に２３０〜２４０℃であるのに対して、導電性接着剤の硬化温度が一般的に１５０〜２００℃であるため、ガラス基板や撮像素子への熱衝撃を考慮する場合においては導電性接着剤の方が好ましい。
【００２１】
撮像素子１は、矩形状に形成される。そして、撮像素子１は、ガラス基板２側の面（下面）の中央部に、光を受ける（読み取る）受光面３が設けられる。また、撮像素子１は、ガラス基板２側の面（下面）の両端部に、端子（以下、「バンプ」ともいう）４，…が複数設けられる。例えば、撮像素子１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを採用することができる。また、端子４は金、銀、銅、および半田バンプなどを採用することができる。
【００２２】
ガラス基板２は、例えば、ホウ珪酸ガラスなどを採用することができ、撮像素子１より大きい矩形状に形成される。そして、ガラス基板２は、撮像素子１側の面（上面）に導電性を有する電極パターン５，…が複数設けられる。なお、ガラス基板２は、撮像素子１の受光面３と対向する部位が少なくとも透光可能に構成される。具体的には、ガラス基板２は、撮像素子１の受光面３と対向する部位よりも外方に電極パターン５，…が設けられる。
【００２３】
電極パターン５は、内端部（以下、「（内部の又は内）ランド」ともいう）が撮像素子１のパンプ４と対向して配置され、内端部から外方に向けてガラス基板２の端部に配置される外端部（以下、「（外部の又は外）ランド」ともいう）まで延設されている。具体的には、電極パターン５は、内端部及び外端部が線状の連結部で連結されている。
【００２４】
そして、電極パターン５は、内端部が撮像素子１の端子４と導電性ペースト６を介して接合されている。また、電極パターン５は、例えば、金、銀、銅、及びインジウムのうち、一つや複数からなる材質で形成することができる。
【００２５】
外部接続端子７は、導電性を有し、球状に形成される。そして、外部接続端子７は、例えば、半田ボールを採用することができる。また、外部接続端子７は、電極パターン５の所定部位（外端部）との間に介設される導電性ペースト（図１（ｂ）における左側の導電性ペーストであり、以下、「第２導電性ペースト」ともいう）６が加熱されることにより電極パターン５と電気的に接続される。
【００２６】
熱可塑性接着剤８は、矩形状の枠状に形成される。そして、熱可塑性接着剤８は、撮像素子１に対しては、受光面３より外方で、端子４より内方に配置され、ガラス基板２に対しては、電極パターン５（の内端部）より内方に配置される。なお、熱可塑性接着剤８は、枠状の内外を通じさせる間隙９が形成されている。
【００２７】
また、熱可塑性接着剤８は、加熱されることにより溶融し、その後常温に冷却されると硬化することで撮像素子１及びガラス基板２を接合可能に構成される。
【００２８】
例えば、熱可塑性接着剤８は、ディスペンサー等で枠状に塗布されるホットメルトを採用することができ、また、枠状に貼着されるシート状のホットメルトを採用することもできる。
【００２９】
さらに、熱可塑性接着剤８は、所定の温度及び時間にて加熱される場合において、枠状の形状がほぼ維持されるが、撮像素子１やガラス基板２と接着するのに十分な程度溶融するように構成される。
【００３０】
具体的には、リフロー炉や熱風乾燥炉等の加熱炉にて、導電性ペースト６を加熱する際の加熱温度及び加熱時間を考慮し、適切な溶融温度の熱可塑性接着剤８を採用する必要がある。
【００３１】
より具体的には、例えば、導電性ペースト６が鉛フリー半田ペーストの場合には、２３０〜２４０℃程度に加熱され、導電性ペースト６が導電性接着剤の場合には、１５０〜２００℃程度で加熱されるため、かかる加熱温度に適した熱可塑性接着剤８を採用する必要がある。
【００３２】
したがって、上記のように構成される撮像素子パッケージは、ガラス基板２を透過した光が撮像素子１の受光面３で受光し、端子４、電極パターン５、及び外部接続端子７を介して、受光データをマザーボード（図示しない）等の外部へ出力可能に構成されている。
【００３３】
本実施形態に係る撮像素子パッケージの構成は以上の通りであり、次に、本実施形態にかかる撮像素子パッケージの製造方法について説明する。
【００３４】
まず、ガラス基板２の上面に、撮像素子１の受光面３を囲い得る枠状となるように熱可塑性接着剤８を塗布する。このとき、枠状の内外を通じさせる間隙９が形成されるように熱可塑性接着剤８を塗布する。
【００３５】
そして、ガラス基板２の上面に設けられる電極パターン５，…の内端部及び外端部に、導電性ペースト６，…を例えばスクリーン印刷によって塗布する。ここで、各導電性ペースト６を塗布する前に、熱可塑性接着剤８を冷却して硬化させ、接着機能を抑制させてもよい。
【００３６】
そして、撮像素子１の受光面３が枠内に収まるようにして、撮像素子１をガラス基板２に載置する。これにより、撮像素子１及びガラス基板２が熱可塑性接着剤８を挟むようにして接触すると共に、撮像素子１の端子４がガラス基板２の電極パターン５の内端部に塗布された第１導電性ペースト６に接触する。これに併せて、外部接続端子７を電極パターン５の外端部に塗布された第２導電性ペースト６に接触するようにガラス基板２に載置させる。
【００３７】
かかる状態にて、各導電性ペースト６と共に熱可塑性接着剤８を加熱すると、各導電性ペースト６が溶融又は乾燥硬化し、同時に熱可塑性接着剤８が溶融する。
【００３８】
その後加熱を停止することにより、撮像素子１の端子４及び電極パターン５の内端部、並びに、電極パターン５の外端部及び外部接続端子７が、各導電性ペースト６により接合し、撮像素子１、電極パターン５、及び外部接続端子７が電気的に接続される。また併せて、撮像素子１及びガラス基板２が熱可塑性接着剤８により接合される。
【００３９】
なお、熱可塑性接着剤８に枠状の内外を通じさせる間隙９が形成されているため、熱可塑性接着剤８を加熱した際に、枠状の内部の膨張した空気や発生したガスを枠状の外部に排出している。
【００４０】
以上より、本実施形態に係る撮像素子パッケージは、受光面３を囲う枠状に形成された熱可塑性接着剤８により、撮像素子１がガラス基板２に接合されるため、撮像素子１とガラス基板２との間を封止し、その結果、撮像素子１とガラス基板２との間に塵埃等が侵入するのを防止するための工程を容易にすることができる。
【００４１】
さらに、従来技術においては、撮像素子１及び電極パターン５間が導電性ペースト６を介して電気的に接続された後に、撮像素子１及びガラス基板２間にシーリング材を充填する必要があるため、シーリング材を塗布及び乾燥硬化する封止工程の時間がさらに必要であるのに対して、本実施形態に係る撮像素子パッケージは、端子４及び外部接続端子７と電極パターン５とを各導電性ペースト６により加熱接続する工程及び撮像素子１とガラス基板２とを熱可塑性接着剤８により加熱接着する工程が少なくとも同時に進行できるため、製造時間を短縮することもできる。
【００４２】
また、本実施形態に係る撮像素子パッケージは、熱可塑性接着剤８に枠状の内外を通じさせる間隙９が形成されるため、熱可塑性接着剤８を加熱する際に、膨張する枠状の内部の空気や、加熱した際に発生したガスを枠状の外部に排出することができ、その結果、枠状の内部で膨張した空気による圧力や枠状の内部に滞留するガスから撮像素子1を保護することができ、また、熱可塑性接着剤８の形状が不本意に変形するのを防止できる。
【００４３】
なお、本発明に係る撮像素子パッケージの製造方法及び撮像素子パッケージは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４４】
例えば、上記実施形態に係る撮像素子パッケージにおいては、撮像素子１の端子４と外部接続端子７の両方が導電性ペースト６を介して電極パターン５と電気的に接続される場合を説明したが、かかる場合に限られず、端子４と外部接続端子７のいずれか一方のみが導電性ペースト６を介して電極パターン５と電気的に接続される場合でもよい。例えば、撮像素子１の端子４を超音波圧着により電極パターン５と電気的に接続し、外部接続端子７は導電性ペースト６を介して電極パターン５と電気的に接続してもよい。
【００４５】
また、上記実施形態に係る撮像素子パッケージにおいては、熱可塑性接着剤８に間隙９が設けられる場合を説明したが、かかる間隙９は必須の構成ではない。したがって、熱可塑性接着剤８に間隙９が設けられていない場合でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係る撮像素子パッケージの製造方法及び撮像素子パッケージは、撮像素子とガラス基板との間に塵埃等が侵入するのを防止するための工程を容易にすることができるため、例えば、フリップチップ実装・ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  ｇｒｉｄ  ａｒｒａｙ）の生産効率を向上させるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る撮像素子パッケージの全体斜視図（ｂ）本発明の一実施形態に係る撮像素子パッケージの要部拡大断面図
【図２】（ａ）従来の撮像素子パッケージの全体斜視図（ｂ）従来の撮像素子パッケージの要部拡大断面図
【符号の説明】
【００４８】
１  撮像素子
２  ガラス基板
３  受光面
４  端子（バンプ）
５  電極パターン
６  導電性ペースト
７  外部接続端子
８  熱可塑性接着剤
９  間隙
【図１】
2009246150.tif 000003
【図２】
2009246150.tif 000004