(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、かつ、固体撮像素子が高精度に位置決めされた撮像デバイスを提供すること。【解決手段】撮像デバイス２を、固体撮像素子３と、金属製のパッケージ基板４と、透明カバー５とから構成する。パッケージ基板４は平板状である。透明カバー５は、下面に開口が形成された箱型形状である。パッケージ基板４の上面には固体撮像素子３を固着するための接着剤を流し込む溝４ａを形成する。パッケージ基板４の上面のうち溝４ａが形成されていない領域が、固体撮像素子３の下面を当てる位置決め部４ｂになっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のパッケージ基板と、
前記パッケージ基板の上面に固着された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子の撮像面を覆うようにして、前記固体撮像素子を前記パッケージ基板との間で密封する透明カバーとからなることを特徴とする撮像デバイス。
【請求項２】
前記パッケージ基板は平板状に形成され、前記透明カバーは下面側に開口をもつ箱型に形成され、前記透明カバーの下部が前記パッケージ基板の上面に光硬化型接着剤を用いて接着されることを特徴とする請求項１記載の撮像デバイス。
【請求項３】
前記パッケージ基板の上面には前記固体撮像素子を固着するための接着剤を流し込む溝が形成され、前記上面のうち前記溝が形成されていない領域が、前記固体撮像素子を位置決めするために前記固体撮像素子の下面が当てられる位置決め部になっていることを特徴とする請求項１または２記載の撮像デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ基板に固体撮像素子が固着された撮像デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやカメラ付き携帯電話機などの撮影機器には、半導体チップであるＣＣＤイメージセンサなどの固体撮像素子をパッケージ化した撮像デバイスが搭載されている。撮像デバイスは、固体撮像素子と、この固体撮像素子が固着されるパッケージ基板と、固体撮像素子の撮像面を覆うようにしてパッケージ基板に取り付けられる透明カバーとから構成されている。撮像デバイスのパッケージ基板には、セラミック製のものを用いるのが一般的である。
【０００３】
ところで、撮像デバイスは高性能化及び小型化が進められているが、これに伴って固体撮像素子の熱が蓄積しやすくなることから、撮像デバイスの放熱性を向上させることが要求されている。特許文献１には、固体撮像素子をケース状に形成されたセラミックベースに固着し、このセラミックベースを金属製の基板に取り付ける技術が記載されている。固体撮像素子の熱はセラミックベースを介して金属板に逃げる構成になっている。
【特許文献１】特開平８−２３７５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の技術のように、セラミックベースに固体撮像素子を固着する場合（セラミック製のパッケージ基板に固体撮像素子を固着する場合）には、セラミックベースの平坦度が個々にばらつくことから、固体撮像素子を精度良く位置決めすること（いわゆるアオリ精度を高く保つこと）が難しいという問題があった。また、固体撮像素子の位置決め作業に手間がかかるという問題があった。通常、セラミック製のパッケージ基板はシート状のセラミック板を積層して成型し焼成して製造するので、熱収縮などで変形し、ベースの平坦度が個々にばらつくという問題があり、このベースの平坦度のばらつきを改善するために機械切削技術を用いて対処することができるものの、この場合には製造コストが上昇するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、固体撮像素子が高精度に位置決めできるとともに放熱性に優れた撮像デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像デバイスは、金属製のパッケージ基板と、前記パッケージ基板の上面に固着された固体撮像素子と、前記固体撮像素子の撮像面を覆うようにして、前記固体撮像素子を前記パッケージ基板との間で密封する透明カバーとからなることを特徴とする。
【０００７】
前記パッケージ基板は平板状に形成され、前記透明カバーは下面側に開口をもつ箱型に形成され、前記透明カバーの下部が前記パッケージ基板の上面に光硬化型接着剤を用いて接着することが好ましい。
【０００８】
前記パッケージ基板の上面には前記固体撮像素子を固着するための接着剤を流し込む溝が形成され、前記上面のうち前記溝が形成されていない領域が、前記固体撮像素子を位置決めするために前記固体撮像素子の下面が当てられる位置決め部であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮像デバイスによれば、金属製のパッケージ基板を用いることから、パッケージ基板の平坦度が高く保たれ、固体撮像素子が高精度に位置決めできる。また、固体撮像素子の熱が直接に金属製のパッケージ基板に伝わることから、撮像デバイスの放熱性を高くすることができる。
【００１０】
パッケージ基板を平板状に形成し、透明カバーを下面側に開口をもつ箱型に形成し、透明カバーをパッケージ基板に接着するときに光硬化型接着剤を用いる場合には、パッケージ基板の加工が簡単であり、また、撮像デバイスの組立て作業が簡単になる。
【００１１】
パッケージ基板の上面に溝を形成し、この上面のうち溝が形成されていない領域を位置決め部とすることにより、固体撮像素子の下面をパッケージ基板の位置決め部に当てて位置決めしつつ固体撮像素子を固着することが可能になり、固体撮像素子を高精度に位置決めできる。また、固体撮像素子の固着作業が簡単になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１及び図２に示すように、撮像デバイス２は、矩形板状の半導体チップである固体撮像素子３と、この固体撮像素子３が固着されるパッケージ基板４と、固体撮像素子３を覆うようにして固体撮像素子３をパッケージ基板４との間で密封する透明カバー５とから構成される。
【００１３】
固体撮像素子３の上面中央部には撮像面６が形成されている。撮像面６は、マトリクス状に配置された多数個の受光素子によって構成されており、各受光素子の上には、ＲＧＢのカラーフィルタやマイクロレンズが積層されている。各受光素子に蓄積された電荷は電荷結合素子（ＣＣＤ）によって出力部まで搬送される。なお、固体撮像素子３にはＣＣＤイメージセンサの替わりに、ＣＭＯＳイメージセンサを用いてもよい。固体撮像素子３の撮像面６の側方には、電極パッド７が設けられている。
【００１４】
パッケージ基板４は平板状に形成されている。パッケージ基板４は金属製であり、金属の種類として例えばアルミニウムや銅などを用いる。パッケージ基板４の上面端部には絶縁層８が形成されており、この絶縁層８としては例えばシリコン酸化膜などを用いる。絶縁層８上にはリード端子９が設けられており、リード端子８は透明カバー５の外部にまで延ばされている。固体撮像素子３の電極パッド７とリード端子９とは、透明カバー５の内部で金属線１０を介して接続されている。リード端子９には例えばフレキシブル基板が接続され、このフレキシブル基板を介して固体撮像素子を制御する制御回路や固体撮像素子の出力信号を処理する信号処理回路などに接続される。
【００１５】
パッケージ基板４の上面中央部には略矩形状（または円形状）の浅い溝４ａ（図２参照）が形成されている。この溝４ａは固体撮像素子３を固着する接着剤１１を流し込むためのものである。接着剤１１には弾性率が高いものを用いる。パッケージ基板４の上面のうち溝４ａ及び絶縁層８が形成されていない領域（溝４ａと絶縁層８との間の領域）は、固体撮像素子３の下面が当てられて固体撮像素子３を位置決めするための位置決め部４ｂになっている。
【００１６】
透明カバー５は、下面側に開口をもつ箱型形状である。透明カバー５は成形ガラス製であり、例えばレンズなどに用いられる光学ガラスを溶融して成形金型に射出して成形する。透明カバー５の表面にはＩＲカットフィルタをコーティングし、透明カバー５が赤外線を透過しないよう構成されている。なお、透明カバー５の材料にはガラスの替わりにプラスチックを用いてもよい。
【００１７】
透明カバー５は、光硬化型接着剤１２（図２参照）を介してパッケージ基板４に接着される。光硬化型接着剤１２としては、例えば紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型接着剤を用いる。光硬化型接着剤１２には弾性率が高いものを用いる。透明カバー５の下端面が、パッケージ基板４の上面周部に接着される。透明カバー５は、固体撮像素子３の撮像面６を覆って保護する。
【００１８】
以下では撮像デバイス２の製造工程について図３を用いて説明する。まず、図３（Ａ）に示すように、矩形状の金属製の基材を用意して、この基材の上面中央部を切削して溝４ａを形成してから、基材の上面両端部に絶縁層８を形成し、さらに絶縁層８上にリード端子９を形成して、パッケージ基板４とする。このパッケージ基板４は金属製であることから歪みが生じにくく、パッケージ基板４の位置決め部４ｂは平坦度が高く保たれる。パッケージ基板４の溝４ａには接着剤１１を流し込む。
【００１９】
次に、図３（Ｂ）に示すように、固体撮像素子３の下面をパッケージ基板４の位置決め部４ｂに当てながら、固体撮像素子３を接着剤１１を介してパッケージ基板４に接着する。固体撮像素子３の下面をパッケージ基板４の位置決め部４ｂに直接に当てることにより、固体撮像素子３をパッケージ基板４に対して高精度に位置決めして固着することができる。
【００２０】
固体撮像素子３をパッケージ基板４に固着した後、キャピラリ２０を用いてワイヤボンディングを行う。固体撮像素子３の電極パッド７（図１参照）とパッケージ基板４のリード端子９とを金属線１０により接続する。
【００２１】
次に、図３（Ｃ）に示すように、透明カバー５の下端面を、光硬化型接着剤１２を介して、パッケージ基板４に接着する。透明カバー５を接着した後、光硬化型接着剤１２の硬化処理を行う。硬化処理は、紫外線を光硬化型接着剤１２へ照射する作業であり、紫外線は透明カバー５を透過して照射される。この硬化処理により、透明カバー５がパッケージ基板４に固定される。以上の工程により、撮像デバイス２が完成する。
【００２２】
本発明の撮像デバイス２によれば、金属製のパッケージ基板４を用いることから、パッケージ基板４の位置決め部４ｂは平坦度が高く保たれ、この位置決め部４ｂに直接に当接された固体撮像素子３は高精度に位置決めされる（いわゆるアオリ精度が高くなる）。また、固体撮像素子３の熱が直接に金属製のパッケージ基板４に伝わるから、撮像デバイス２の放熱性を非常に高くすることができる。さらに、透明カバー５を光硬化型接着剤１２を用いてパッケージ基板４に固着できるから、撮像デバイス２の組立て作業が簡単である。
【００２３】
上記実施形態では、パッケージ基板に平板状のものを用いたが、キャビティタイプのものを用いてもよい。図４に示すように、パッケージ基板１００は金属製であり、その中央部に固体撮像素子３が固着される略矩形状（または円形状）の凹部１０１を有する。凹部１０１の底面には接着剤１０４を流し込む略矩形状（または円形状）の溝１０２が形成されている。凹部１０１及び溝１０２は切削加工により形成する。固体撮像素子３をパッケージ基板１００に固着するときには、凹部１０１の底面のうち溝１０２が形成されていない領域１０３に固体撮像素子３の下面を当てつつ、固体撮像素子３を接着剤１０４を介して凹部１０１の底面に接着する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】撮像デバイスの外観斜視図である。
【図２】撮像デバイスの断面図である。
【図３】撮像デバイスの製造工程を示す図である。
【図４】キャビティタイプのパッケージ基板を用いた撮像デバイスを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  撮像デバイス
３  固体撮像素子
４，１００  パッケージ基板
４ａ  溝
４ｂ  位置決め部
５  透明カバー
８  絶縁層
１２  光硬化型接着剤
【図１】
2009044494.tif 000003
【図２】
2009044494.tif 000004
【図３】
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【図４】
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