JPH02207570A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は固体撮像装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に固体撮像装置は、半導体基板上に複数の光電変換
素子を形成して固体撮像素子とし、この固体撮像素子を
セラミック等の外囲器に実装し、所定の配線をすること
によって作製される。第５図に従来の一般的な樹脂埋込
タイプの固体撮像装置５０を示す。この固体撮像装置５
０は測距用の撮像装置であって、外部引出し配線パター
ンが形成された下基板５２と樹脂封止剤５３の外部はみ
出しを防止する上基板５４とを接着剤によって貼り合せ
た構造の外囲器内にマウント剤５５を介して固体撮像素
子５６が固着されている。この固体撮像素子５６は、−
次元、あるいは二次元的に配設された複数の光電変換素
子を有する。下基板５２の外部引出し配線パターンの所
定部分と固体撮像素子５６の外部接続端子とが金あるい
はアルミニウムの細線よりなるボンディングワイヤ５７
によって接続されている。また、図示していないが、下
基板５２の端部の配線パターンにはスルーホール加工等
によって外部接続用パターンが設けられており、固体撮
像素子５６内の半導体集積回路はボンディングワイヤ５
７、下基板５２上の配線パターン、そして上記の外部接
続用パターンを介して外部の駆動回路と電気的に接続さ
れることになる。この固体撮像素子５６を保護するため
に、樹脂系透明封止剤５３を介して透光性部材５８が固
着されている。

この固体撮像装置５０によって測距するには、図示して
いない被写体よりの光情報をカメラのレンズ系を通して
、この固体撮像装置５０の遮光性部材５８、および透明
封止剤５３を介して固体撮像索子５６の表面に結像させ
る。光電変換された電気量の最大の所が測距している位
置となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようにして得られる固体撮像装置５
０には次のような問題点がある。

（１）　固体撮像素子を保護する透光性部材が反り、極
端な場合は破壊を誘発し、光情報を遮断する。破壊にい
たらなくても二次元固体撮像装置のように光電変換素子
が微細である場合、透光性部材が反ることにより、光情
報がゆがめられて正確な光情報を得られない現象（フレ
ア現象）を引起す。特に第５図のような場合は、図中矢
印方向の引張り応力（透光性部材５８に対しては曲げ応
力）が樹脂硬化のための加熱後に室温に戻す過程におい
て発生し、透光性部材５８に応力を印加しつづけ、前述
したと同様の問題を引起す。

モして透光性部材５８の代表的なものであるガラスはそ
の製法、加工性、および固体撮像装置の小型化等により
、引張り応力による反り量を零に近ずけるためにガラス
の板厚を厚くする必要があるが、厚くするにも限界があ
り、また厚くすることにより大型化、高価格となってし
まう。

（２）　固体撮像素子５６の外部接続端子（ボンディン
グバット）と下基板５２上に配設された配線パターン（
インナリード端子部）とが細線によっそ結線されている
為、軽く、薄く、そして小型化するのに限界がある。

（３）　また透光性部材上に付着したゴミ、異物等をと
りはらうときに、普通アルコール等を浸み込ませた綿棒
等によって掃きとり作業が実施される。このときの外部
圧力または透光性部材の重みによる圧力は、樹脂封止剤
が弾性体である場合、透光性部材を経て透明封止剤ある
いは直接に細線１こ印加される為、細線の変形や破断を
引起す。

（４）透光性部材が細線の高さ（ループ高さ）のバラツ
キ、あるいは透明樹脂加熱時に起こる樹脂の流動により
凹状外囲器の中央に配設し、固体撮像素子面と平行にす
ることは非常に困難であり光情報の経路を歪めてしまう
。

本発明は上記問題点を考慮してなされたものであって、
光情報が歪められることを可及的に防止することができ
るとともに、可及的に軽薄な固体撮像装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 第１の発明による固体撮像装置は、外部接続端子を有す
る固体撮像素子の厚さにほぼ等しい厚さを有する固定材
に固体撮像素子を埋設固定するための貫通孔を設け、こ
の貫通孔に固体撮像素子を挿入して固体撮像素子の受光
面が露出するように埋設固定し、固体撮像素子を駆動す
る外部の駆動回路と固体撮像素子の外部接続端子を結線
する配線パターンを固定材上に形成し、固体撮像素子の
受光面が露出するように固定材の両面を被覆材で被覆し
、露出された受光面上に透光性部材を固着したことを特
徴とする。

第２の発明による固体撮像装置は、外部接続端子を有す
る固体撮像素子の厚さにほぼ等しい厚さを有する固定材
に固体撮像素子を埋設固定するための貫通孔を設け、こ
の貫通孔に固体撮像素子を挿入して固体撮像素子の受光
面が露出するように埋設固定し、固体撮像素子を駆動す
る外部の駆動回路と固体撮像素子の外部接続端子を結線
する配線パターンを固定材上に形成し、固定材の両面の
うち固体撮像素子の受光面側を透光性の材料からなる被
覆材で被覆したことを特徴とする。

（作　用） このように構成された第１の発明の固体撮像装置によれ
ば、固体撮像素子の受光面上に透光性部材が固着される
ことにより、固体撮像素子と透光性部材との距離を従来
の固体撮像装置に比べて短くすることができる。これに
より固体撮像素子の受光面と相対する透光性部材の面を
可及的に平行にすることが可能となるばかりでなく透光
性部材に働く曲げ応力を零にすることが可能となり、光
情報が歪められることを可及的に防止することができる
。また、固体撮像素子の厚さにほぼ等しい厚さの固定材
に上記固体撮像素子が埋設固定されていることおよび上
記固体撮像索子の受光面に透光性部材が固着されること
により第１の発明の固体撮像装置の厚さは固体撮像素子
の厚さにほぼ近いものとなる。これにより可及的に軽薄
な固体撮像装置を得ることができる。

上述のように構成された第２の発明の固体撮像装置によ
れば、固体撮像素子の厚さにほぼ等しい厚さの固定材に
固体撮像素子が埋設固定されている。また、固定材の両
面のうち固体撮像素子の受光面側が透光性の材料からな
る被覆材で被覆されている。これにより第２の発明の固
体撮像装置の厚さが固体撮像素子の厚さにほぼ近いもの
となるばかりでなく、固体撮像素子と透光性の被覆材と
の距離が従来の固体撮像装置に比べて短くなり、可及的
に軽薄な固体撮像装置を得ることができるばかりでなく
、光情報が歪められることを可及的に防止することので
きる固体撮像装置を得ることができる。

（実施例） 第１図に第１の発明による固体撮像装置の第１の実施例
の断面図を示す。第１図において、外部接続端子（例え
ば半田バンブ）２を有する固体撮像素子３より少し厚め
の、ポリカーボネート樹脂よりなる固定材４にスルーホ
ールおよび固体撮像素子３の埋設用貫通孔をプレス等に
より打抜き、固体撮像素子３をはめ込む。固体撮像索子
３をはめ込んだ固定材４を例えば１７０〜２００℃の温
度で加熱プレスして固定材を塑性変形させて固体撮像素
子３を埋め込む（ただし、固体撮像素子３の受光面は露
出させておく）。このとき固体撮像索子３の周辺部分に
ポリカーボネート樹脂が流れ込み、固体撮像素子３周辺
の絶縁がとられる。このようにして、固体撮像素子３は
固定材４に埋設固定される。次に、バンブ２と結線する
ため、低温厚膜印刷技術により樹脂系の導電性ペースト
を用い、スクリーン印刷により固定材４上に配線パター
ン５を配設する。このとき、バンブ２との結線の反対配
線端に外部引出し配線パターン６を設ける。また、固体
撮像素子３の裏面導通をとるための配線は、スルーホー
ル７を介して結線される。

なお第１図においては同一面側に外部引出配線パターン
を設けているが、これは外部引出し配線パターンの配設
設計により自由に両面あるいは片面に配設してもよい。

印刷後の配線パターンは１５０℃前後にてキュアされ固
定材４に固着される。固体撮像素子３の受光面部と外部
引出し配線パターンの取出口となる部分に開口を有する
被覆材８と、固体撮像素子３の裏面側を保護する被覆材
９を同時に固定材４と重ね合わせて加熱プレスし、ラミ
ネートする。

その後、透光性部材１０の接着も兼ねた透明樹脂１１（
例えばＳｉ樹脂等）ニヨリ１２０〜１５０℃前後の温度
で透光性部材１０を接着固定する。

このようにして構成された固体撮像装置１においては、
透光性部材１０と固体撮像素子３との面間の距離は透明
樹脂１１による接着剤層の厚さのみの大きさであり、透
光性部材１０と固体撮像素子３の面間の平行が出しやす
いばかりでなく、固体撮像装置１全体の厚さも固体撮像
素子３のほぼ厚さ程度で構成でき軽薄化が図れる。また
、透光性部材１０に働く曲げ応力もなく、透光性部材１
０により光情報を歪めることもなく、フレア現象の減少
化が図れると同時に曲げ応力がなくなることにより極く
薄い透光性部材１０、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度の
厚さのものが使用可能となり、透光性部材１０による光
の吸収の減少を図ることができる。

第２図に第１の発明による固体撮像装置の第２の実施例
の断面を示す。この第２の実施例の固体撮像装置ＩＡは
、固体撮像素子３の裏面からの発熱量が高い場合にも適
するように裏面における印刷配線パターン５ａを、第１
図に示す第１の実施例の固体撮像装置１のそれに比べて
大きくしたものであり、第１の実施例と同様の効果を得
ることができる。

第３図に第２の発明による固体撮像装置の第１の実施例
の断面を示す。この第１の実施例の固体撮像装置ＩＢは
、固体撮像素子３の受光面側の被覆材８を透明な材料で
形成し、第１図に示す透光性部材１０を兼ねたものであ
る。

この実施例も第１図に示す第１の実施例と同様の効果を
得ることができる。

第４図に第２の発明による固体撮像装置の第２の実施例
を示す。この実施例の固体撮像装置は、第３図に示す固
体撮像装置の被覆材８上の領域のうち、固体撮像素子３
の受光面に対応する領域以外の領域（ただし、外部引出
し配線パターンの取出口となる領域も除く）に、光の迷
光成分を遮光するための遮光膜１２を配設したものであ
る。この実施例も第３図に示す固体撮像装置と同様の効
果を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、光情報が歪められる
ことを可及的に防止することができるとともに、可及的
に軽薄な固体撮像装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明による固体撮像装置の第１の実施例
の断面図、第２図は第１の発明による固体撮像装置の第
２の実施例を示す断面図、第３図は第２の発明による固
体撮像装置の第１の実施例を示す断面図、第４図は第２
の発明による固体撮像装置の第２の実施例を示す断面図
、第５図は従来の固体撮像装置の断面図である。 １・・・固体撮像装置、２・・・外部接続端子、３・・
・固体撮像素子、４・・・固定材、５・・・配線パター
ン、８．９・・・被覆材、１０・・・透光性部材、１１
・・・透明樹脂。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部接続端子を有する固体撮像素子の厚さにほぼ等
   しい厚さを有する固定材に前記固体撮像素子を埋設固定
   するための貫通孔を設け、この貫通孔に前記固体撮像素
   子を挿入して前記固体撮像素子の受光面が露出するよう
   に埋設固定し、前記固体撮像素子を駆動する外部の駆動
   回路と前記固体撮像素子の外部接続端子を結線する配線
   パターンを前記固定材上に形成し、前記固体撮像素子の
   受光面が露出するように前記固定材の両面を被覆材で被
   覆し、前記露出された受光面上に透光性部材を固着した
   ことを特徴とする固体撮像装置。 ２、外部接続端子を有する固体撮像素子の厚さにほぼ等
   しい厚さを有する固定材に前記固体撮像素子を埋設固定
   するための貫通孔を設け、この貫通孔に前記固体撮像素
   子を挿入して前記固体撮像素子の受光面が露出するよう
   に埋設固定し、前記固体撮像素子を駆動する外部の駆動
   回路と前記固体撮像素子の外部接続端子を結線する配線
   パターンを前記固定材上に形成し、前記固定材の両面の
   うち前記固体撮像素子の受光面側を透光性の材料からな
   る被覆材で被覆したことを特徴とする固体撮像装置。 ３、前記透光性の材料からなる被覆材上の領域のうち前
   記固体撮像素子の受光面に対応する領域以外の領域を遮
   光膜で被覆したことを特徴とする請求項２記載の固体撮
   像装置。