JPH0821702B2 - 固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

固体撮像装置及びその製造方法

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JPH0821702B2
JPH0821702B2 JP62220770A JP22077087A JPH0821702B2 JP H0821702 B2 JPH0821702 B2 JP H0821702B2 JP 62220770 A JP62220770 A JP 62220770A JP 22077087 A JP22077087 A JP 22077087A JP H0821702 B2 JPH0821702 B2 JP H0821702B2
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は電荷結合素子(CCD)を用いた固体撮像装
置、特にこの電荷結合素子を気密封止するようにした固
体撮像装置及びその製造方法に関する。
(従来の技術) 従来、上記固体撮像装置は、一般にセラミック積層体
で構成されていたが、このセラミックを使用したものは
かなり高価となってしまうため、低廉化を図るため、例
えば第7図に示すようなプラスチックを使用したものが
開発されている。
即ち、不透明なプラスチック材で成形され上方に開口
した有底筒状の外囲器1の内部には、その側壁からリー
ドフレーム2のリード2aが導入され、この外囲器1の中
央部に位置してリードフレーム2の中央のベッド部2bが
配置されている。
そして、このベッド部2bの中央部には、CCDイメージ
センサの半導体チップ(固体撮像素子)3が、導電性接
着剤層4を介して接着され、この半導体チップ3の内部
表面に形成された複数の電極(図示せず)と、外囲器1
の側壁から導入されたリード2aの先端のインナーリード
とはアルミニウム、金等のボンディングワイヤ5により
夫々接続されている。
更に、外囲器1の上面、即ち光を導入する側には透明
基板6がエポキシ樹脂接着剤7等により固着されて固体
撮像装置が構成されている。
また、出願人は先に特願昭60-131371号(特開昭61-28
8670号)として、リードフレームのベッド部にマウント
され、このリードフレームのインナーリードとボンディ
ングワイヤで接続された固体撮像素子と、この固体撮像
素子及び前記インナーリードを封止する透明な樹脂から
なる封止部と、この封止部の外周部分を覆いかつ前記固
体撮像素子への光の入射部となる開口部を備えた不透明
な樹脂からなる被覆部とを備え前記封止部が前記開口部
に突出した突起を有するものを提案した。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記第7図に示すものにおいては、リ
ードと外囲器の樹脂界面及び透明基板を接着したエポキ
シ樹脂等の接着剤の界面より外囲器の内部に水が浸入
し、外囲器上面に接着した透明基板の内面に水滴として
付着してしまい、画像の劣化の要因となって歩留り低下
を招くばかりでなく、エポキシ樹脂接着剤等を用いて接
着した部分でリーク不良等が発生し、組立て工程の歩留
り低下の要因の一つとなってしまうといった問題点があ
った。
また、特願昭60-131371号に記載のものは、この樹脂
は一般に金型でモールド成形したモールド製品であるた
め、たとえいくら金型をきれいに清掃しても、多数のご
みや気泡がこの樹脂の内部に混入したり付着してしま
い、ラインセンサとして使用するには最適でも、分解能
を高めるため、一般に画像密度が高いエリアセンサとし
て使用するには歩留りがかなり低くなってしまうことが
分った。
本発明は上記に鑑み、固体撮像素子を気密封止すると
ともに、リードと樹脂界面等から外囲器の内部への水の
浸入によって透明基板の内面等に水滴が発生し、この水
滴によって画質が低下してしまうことを阻止することが
でき、しかもエリヤセンサとしてもかなり高い歩留りで
使用することができるものを提供することを目的とす
る。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するために、上、下面が解放
された枠状を有し側壁を貫通したリードフレームにより
内部空間が上下に区画された外囲器を設け、前記リード
フレームのベッド部上にマウントされた固体撮像素子の
電極と前記リードフレームのインナーリードとを電気的
に接続し、前記内部空間透明樹脂を流入させ硬化させて
前記固体撮像素子を樹脂封止したことを特徴とする固体
撮像装置、及び上、下面が開放された枠状を有すし側壁
を貫通したリードフレームにより内部空間が上下に区画
された外囲器の内部に、前記リードフレームのベッド部
上に固体撮像素子をマウントし、前記固体撮像素子の電
極と前記リードフレームとをボンディングワイヤで接続
し、前記ベッド部にマウントされた固体撮像素子の光を
導入する側が下方に向くように前記外囲器を倒立させ
て、平坦に形成した板状の表面に前記外囲器の前記上面
を当接させて載置し、前記外囲器の前記下面の上方から
前記外囲器の内部に液状の透明樹脂を流入させこの透明
樹脂を硬化させることを特徴とする固体撮像装置の製造
方法をその要旨とするものである。
(作用) 而して、固体撮像素子を液体の透明樹脂を流入させ硬
化させて樹脂封止することにより、固体撮像素子を気密
的に封止し、しかも、この透明樹脂の内部に水が浸入し
てしまうことを確実に防止することにより、水滴の発生
を防止して良好な画質を得るとともに、エポキシ樹脂接
着剤等の接着剤を不要となして、リーク不良を無くし、
更に多数のごみや気泡がこの透明樹脂の内部に混入した
り付着してしまうことを確実に防止して、エリヤセンサ
として使用したときの歩留りを高めようにしたものであ
る。
(実施例) 第1図は本発明に係る固体撮像装置の第1の実施例を
示し、中空厚肉筒状で、不透明な例えば熱可塑性樹脂で
成形されたプラスチックパッケージの外囲器1の内部に
は、その側壁からリードフレーム2のリード2aが導入さ
れ、この外囲器1の中央部に位置してリードフレーム2
の中央のベッド部2bが配置されている。
そして、このベッド部2bの中央部には、CCDイメージ
センサの半導体チップ(固体撮像素子)3が、導電性接
着剤層4を介して接着され、この半導体チップ3の内部
表面に形成された複数の電極(図示せず)と、外囲器1
の側壁から導入されたリード2aの先端のインナーリード
とはアルミニウム又は金等から構成されたボンディング
ワイヤ5により夫々接続されている。
上記外囲器1の内部には、液状で注入した後に硬化さ
せた、例えばエポキシ樹脂等の透明樹脂8が充填され、
これにより、上記固体撮像素子3及びリード2aの基端の
インナーリードがこの透明樹脂8により樹脂封止されて
いるとともに、この透明樹脂8の上面8aと上記固体撮像
素子3の表面3aとが平行となるよう構成されている。
第2図は本発明の第2の実施例を示し、外囲器1の上
面側、即ち光を導入する側の上部内周面に段部1bを設
け、この段部1bに、例えばガラス板やプラスチック板等
の透明基板6を収納するとともに、この透明基板6を透
明樹脂8の上面に付着させ、更に必要に応じて、外囲器
1の裏面に透明樹脂8の下面を閉塞する遮光板11を取付
けて、下方からの光の入射を防止したものである。
第5図は本発明に係る固体撮像装置の製造方法の一実
施例で、上記第1図に示す固体撮像装置の製造を示すも
のである。
即ち、先ず、リードフレーム2の所定部分をモールド
してこれを支持し上下に連通した外囲器1を形成してお
く。そして、固体撮像素子3をリードフレーム2のベッ
ド部2bの上面にマウントし、この固体撮像素子3の内部
の電極とリードフレーム2のインナーリードとをボンデ
ィングワイヤ5で接続する。この状態で、表面9aを平坦
にして、平行な面を作れるようにした板材9の表面に、
この外囲器1を倒立した状態でこの上面1a、即ち光を導
入する側の面を当接させて載置し、しかる後、注射器10
等により、外囲器1の内部に液体の透明樹脂8を流し込
んで充填し、この透明樹脂8が硬化した後に板体9を除
去することにより固体撮像装置を製造する。
このようにして、固体撮像装置を製造することによ
り、この製造の際に生じる気泡や内部に混入したゴミ等
を浮き上がらせて光を導入しない裏面側に集め、透明樹
脂8の表面8aと固体撮像素子3との間にこの気泡やゴミ
等が存在してしまうことを極力防止して、気泡やゴミ等
による画像劣化を無くして良好な画像を得るようにする
ことができる。
なお、第2図に示す固体撮像装置の製造は、第3図に
示すのとほぼ同様に、透明基板6及びこれを上部内周面
に収納した外囲器1の上面1aを板体9の表面9a上に載置
し、この状態で液体の透明樹脂8を外囲器1の内部に流
し込み、この透明樹脂8を硬化させることにより行う。
第3図は本願発明の第1の参考例を示し、上方に開口
した有底筒状の外囲器1′の側壁には、一方を透明樹脂
8の注入用、他方を空気排出用とした2つの穿孔1′c,
1′cが穿設されている。そして、この内部にリードフ
レーム2のリード2aを導入するとともに、中央のベッド
部2bに半導体チップ3を導電性接着剤4を介してマウン
トし、この半導体チップ3内部表面に形成された複数の
電極と、リード2aの先端とをボンディングワイヤ5より
夫々接続し、外囲器1′の開口部内部を上記穿孔1′c
から注入した液状の透明樹脂8を硬化させて樹脂封止し
たものである。
なお、このように液状の透明樹脂8を注入することに
より、気泡やゴミ等の影響を極力少なくして、上記第1
図及び第2図に示すものより外囲器1′をよりインナー
リード側に近付けてこの小形化を図るようにすることが
できる。
第4図は本願発明の第2の参考例を示し、上記第3図
に示す外囲器1′の上部内周面に段部1′bを設け、こ
の段部1′bに透明基板6を収納するとともに、この透
明基板6を透明樹脂8の上面に付着させたものである。
第6図は、上記第3図に示す固体撮像装置の製造を示
す本願発明の第3の参考例である。
即ち、先ず、リードフレーム2の所定部分をモールド
してこれを支持し上方に開口した外囲器1′を形成して
おく。そして、固体撮像素子3をリードフレーム2のベ
ッド部2bの上面にマウントし、この固体撮像素子3の内
部の電極とリードフレーム2のインナーリードとをボン
ディングワイヤ5で接続するとともに、粘着テープ12に
粘着させた透明基板6で外囲器1′の開口部を塞ぐ。こ
の状態で、外囲器1′をこの側壁に穿設した穿孔1′c,
1′cが上方になるように立て、この一方の穿孔1′c
から、注射器10等により、外囲器1′の開口部の内部に
液体の透明樹脂8を注入し、同時に他方穿孔1′cから
この内部の空気を排出させ、この透明樹脂8を硬化させ
た後、粘着テープ12を剥がして固体撮像装置を製造す
る。
この場合、この製造の際に生じる気泡や内部に混入し
たゴミ等を浮き上がらせて穿孔1′cを穿設した側壁部
に集中させることができ、これによってゴミや気泡等に
よる画像劣化を無くして良好な画像を得るようにするこ
とができるばかりでなく、外囲器1′をよりインナーリ
ード側に近付けてこの小形化を図るようにすることがで
きる。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように固体撮像素子を液体の透明樹脂
を硬化させて樹脂封止したので、従来の透明基板を外囲
器に接着した構造における外囲器で発生するリーク不良
は皆無となり、組立ての歩留りを向上させることができ
る。
更に、固体撮像素子は気密封止され、しかも透明樹脂
の内部に水が浸入することが確実に防止されるので、固
体撮像素子の表面上方に水滴が付着してしまうことはな
く、従って水滴の付着による画質の劣化を確実に防止す
ることができる。
しかも、多数のごみや気泡がこの透明樹脂の内部に混
入したり付着してしまうことがないので、エリヤセンサ
として使用しても高い歩留りを実現することができる。
また、本発明に係る方法によれば、金型を使用するこ
となく、従って安価かつ敏速に、しかもばり取りの困難
さを伴うことなく、上記固体撮像装置を製作することが
できるばかりでなく、この製造の際に生じる気泡や内部
に混入したゴミ等が、透明樹脂の表面と固体撮像素子と
の間に存在してしまうことを極力防止して、気泡やゴミ
等による画像劣化を無くして良好な画像を得るようにす
ることができるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明の固体撮像装置の夫々異なる
実施例を示す縦断面図、第5図は第1図に示す固体撮像
装置の製造例を示す縦断面図、第6図は第3図に示す固
体撮像装置の製造例を工程順に示す縦断面図、第7図は
従来例を示す縦断面図である。 1,1′……外囲器、2……リードフレーム、2a……同リ
ード、2b……同ベッド部、3……固体撮像素子(半導体
チップ)、3a……同表面、4……導電性接着剤層、5…
…ボンディングワイヤ、6……透明基板、7……エポキ
シ接着剤、8……透明樹脂、8a……同上面、9……板
体、11……遮光板。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上、下面が開放された枠状を有し側壁を貫
    通したリードフレームにより内部空間が上下に区画され
    た外囲器を設け、 前記リードフレームのベッド部上にマウントされた固体
    撮像素子の電極と前記リードフレームのインナーリード
    とを電気的に接続し、前記内部空間に透明樹脂を流入さ
    せ硬化させて前記固体撮像素子を樹脂封止したことを特
    徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】前記透明樹脂の上面に透明基板を付着させ
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の固体撮
    像装置。
  3. 【請求項3】前記透明樹脂の下面に遮光板を取付けたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
    固体撮像装置。
  4. 【請求項4】上、下面が開放された枠状を有し側壁を貫
    通したリードフレームにより内部空間が上下に区画され
    た外囲器の内部に、前記リードフレームのベッド部上に
    固体撮像素子をマウントし、 前記固体撮像素子の電極と前記リードフレームのインナ
    ーリードとをボンディングワイヤで接続し、 前記ベッド部にマウントされた固体撮像素子の光を導入
    する側が下方に向くように前記外囲器を倒立させて、平
    坦に形成した板体の表面に前記外囲器の前記上面を当接
    させて載置し、 前記外囲器の前記下面の上方から前記外囲器の内部に液
    状の透明樹脂を流入させこの透明樹脂を硬化させること
    を特徴とする固体撮像装置の製造方法。
  5. 【請求項5】前記外囲器の前記枠状の内周面に透明基板
    を装着し、 この透明基板を前記板体の表面に当接させて載置したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の固体撮像装
    置の製造方法。
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