JPH10135367A - 素子パッケージ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で実装効率が高く、レンズやフィルタを
含めた実装と位置決めが容易でかつ廉価なＣＣＤイメー
ジセンサの実装に適したパッケージを提供することを課
題とする。 【解決手段】 信号を接続するパッド部を有する素子チ
ップ２と、この素子チップ２を収納するように構成され
た樹脂成形体１と、樹脂成形体１の外面に設けられた複
数の導電パターン６と、この導電パターン６と素子チッ
プ２のパッド５を接続する布線とを有する素子パッケー
ジにおいて、樹脂成形体１の側面に設けられ導電パター
ン６がその低面に配置される複数の溝部１２を有し、導
電パターン６は素子チップ２が収納される樹脂成形体１
の表面から溝部１２の底面を経由して樹脂成形体１の裏
面にまで達していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、素子のパッケージ
に関し、ことにＣＣＤイメージセンサのパッケージの改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ（Chage Coupled Device）はＭＯ
Ｓ形電極をチェーンのように並べた回半導体表面層の電
荷を電極から電極へ次々に転送する働きを持っている。
信号は電荷の形で転送電極の下に蓄えられる。この信号
電荷は、電気信号が入力されるトランジスタから注入さ
れるか、光信号が入力されそれによって励起されるフォ
ト・ダイオードから導入される。転送電極に２相または
４相のクロックパルスを与えると、電極の下に蓄えられ
た電荷は１電極ずつ順番に転送されていき、最後にＰＮ
接合のフローティング・コンデンサに転送され、その電
位を変化させる。このフローティング・コンデンサの電
位はＭＯＳトランジスタのソースフォロア回路から出力
される。

【０００３】また、カメラなどに用いられるＣＣＤイメ
ージセンサは、Ｎ型半導体基板上にＰ型不純物層を形成
し、その上にフォト・ダイオードとＣＣＤを形成したも
のであって、レンズ等の光学系を経てフォト・ダイオー
ドが受光した光を電荷に変換して蓄積、転送して読み出
すことによって、画像イメージを電気信号に変換して出
力する。

【０００４】ところでこのような、ＣＣＤイメージセン
サの素子パッケージとして従来用いられているものには
次のようなものがある。

【０００５】１）セラミックＤＩＰ（Dual Inline Pack
age ）パッケージ ＣＣＤイメージセンサの素子パッケージのベース材料と
して、セラミックを用いたものである。金属端子をセラ
ミック材料に挟みこんだのち焼成して構成するが、端子
の取扱いや位置決めが難しく、素子に微小な端子を設け
ることには限界があり、そのために結果的にパッケージ
の大きさを十分小さくすることができない。図６は、こ
のタイプのいわゆるセラミックＤＩＰ型のＣＣＤイメー
ジセンサの構成を示した断面図（ａ）と外形図（ｂ）で
ある。

【０００６】２）チップキャリアパッケージ 実装密度を高くするためにリードレスタイプにし、金属
端子の代わりにセラミックパッケージ表層にパターン電
極を設け、これで基板に平面付けができるようにしたも
のである。しかしこの方法は、製造上でセラミックベー
ス部分を１回の工程で形成することができず、何層かの
積層構造となるため、コスト面に問題がある。図７はこ
のタイプのいわゆるセラミックチップキャリア型のＣＣ
Ｄイメージセンサの構成を示した断面図（ａ）と外形図
（ｂ）である。

【０００７】３）プラスチックパッケージ ベース材としてプラスチック樹脂を用いたものについて
は金属端子をインサート成型したもの、ピンを圧入した
ものが考案されている。しかし、これらのものは端子部
分のスペースを確保する必要があるため、セラミックＤ
ＩＰパッケージの場合と同じく小型化には十分適してい
るとはいえない。図８はこのタイプのＣＣＤイメージセ
ンサの構成の一例を示した断面図（ａ）と外形図（ｂ）
である。

【０００８】４）その他 ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）型のパッケージのよ
うに、ＣＣＤイメージセンサから直接リード線が出てい
る構造のものがあるが、このような構造では、リードの
幅、厚さが非常に小さく、実装を行なう面での扱い、こ
とに光学系の素子との位置決めなどが非常に難しく、ま
た、パッケージ全体の位置決めのために別部材が必要で
あり、結果的に思ったほど小形化にはならない。また、
特殊な技術を用いているため低価格化が困難であり、通
常のタイプのパッケージに置き換わることが難しい。図
９はこのタイプのＣＣＤイメージセンサの構成の一例を
示した断面図（ａ）と外形図（ｂ）である。

【０００９】このように従来のＣＣＤイメージセンサの
素子パッケージは製造工程の簡易さとコストの面、小型
化の面、光学系との位置決めの作業性の面、信号引きだ
し線の取扱いなどの面でそれぞれ問題が多かった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
ＣＣＤイメージセンサのパッケージの構成は必ずしも小
型化に最適のものではなくではなく、ことに位置決め
や、レンズの焦点合わせの面で問題が多かった。

【００１１】本発明はこの点を改良して、小型で実装効
率が高く、レンズやフィルタを含めた実装と位置決めが
容易でかつ廉価なＣＣＤイメージセンサの実装に適した
パッケージを提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、信号を接続するパッド部を有する素子チ
ップと、該素子チップを収納するように構成された樹脂
成形体と、該樹脂成形体の外面に設けられた複数の導電
パターンと、該導電パターンと前記素子チップのパッド
を接続する布線とを有する素子パッケージにおいて、前
記樹脂成形体側面に設けられ前記導電パターンがその低
面に配置される複数の溝部を有し、前記導電パターンは
前記素子チップが収納される前記樹脂成形体の表面から
前記溝部の底面を経由して前記樹脂成形体の裏面にまで
達していることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる素子パッケ
ージを添付図面を参照にして詳細に説明する。図１は、
ＣＣＤイメージセンサのパッケージとして構成された本
発明の素子パッケージの一実施の形態の上面図、図２は
その下面図である。また、図３および図４は、この素子
パッケージが鏡筒に実装された場合の断面図で、図３は
図１の軸ａによる断面図、図４は図１の軸ｂによる断面
図ある。ただし、図４において樹脂ベース１の側面部分
だけは断面ではなく側面をそのまま示している。また、
図５は、樹脂ベース（樹脂成形体）の外形図である。

【００１４】図１〜図４において、１は樹脂ベース（樹
脂成形体）、２はＣＣＤイメージャ（ＣＣＤイメージセ
ンサ素子チップ）、３はコネクタ、４はボンディングワ
イヤ、５は１３カ所のパッド部、６は１４本の導電パタ
ーン部（斜線部分）、７はローパスフィルタ、８は赤外
カットフィルタ、９は鏡筒、１０は後部ストッパ、１１
は前部ストッパである。また図５で、１２は溝部、１３
は受け皿部、１４は縁部、１５は円筒状外周面、１６は
くぼみである。

【００１５】図１、図２、図４、図５などから分かるよ
うに、樹脂ベース１内にはＣＣＤイメージャ２が接着な
どの方法で固定されている。樹脂ベース１の表層面に
は、導電パターン部６が形成されていて、この各導電パ
ターン部６は、ＣＣＤイメージャ２のパッド部５とボン
ディングワイヤ４によって接続されている。樹脂ベース
１の側面では各導電パターン部６が配置されるような溝
部１２が設けられており、各導電パターン部６はこの溝
部１２の底面に付設されることによって樹脂ベース１の
側面が鏡筒９などの金属面と接したとしても、相互に短
絡したり干渉しあったりしないようになっている。

【００１６】また、樹脂ベース１の裏面においては、こ
の導電パターン部６は例えばコネクタ３がマウントでき
るようなパターンに構成されている。コネクタ３には、
図示しないフレキシブルプリント基板もしくは通常の基
板が接続され、ＣＣＤイメージャ２からの信号を外部に
伝達する。樹脂ベース１の上面には、光学系の水晶ロー
パスフィルタ７および赤外カットフィルタ８がＣＣＤイ
メージャ２に対して特定の向きを保持した状態で接着さ
れている。

【００１７】このように構成されたＣＣＤパッケージブ
ロック１〜８は円筒状の鏡筒９の内部に配置される。鏡
筒９の内周面とこのＣＣＤパッケージブロック１〜８の
外周面は一定の隙間を保って勘合するように構成されて
いる。また、ＣＣＤパッケージブロック１〜８の鏡筒９
の中心線上の長さ方向の位置決めはＣＣＤパッケージブ
ロック１〜８の前後のストッパ１０、１１によって行わ
れる。また、ストッパ１０、１１は鏡筒９の内径面に圧
入勘合される。鏡筒９の図３、図４の左端側の内面はネ
ジが切られていて、このネジを用いて図示しないレンズ
ブロックを鏡筒９に取り付け、焦点合わせをすることが
できる。

【００１８】ところで、樹脂ベース１は図５から分かる
ように、プラスチック樹脂で一体成形された樹脂成形体
（通称ＭＩＤ：Molded Interconnection Device ）で構
成されている。樹脂ベース１の内部にＣＣＤイメージャ
２を受け入れる受け皿部分１３があり、この受け皿部１
３の縁部１４から側面の溝部１２を経て樹脂ベース１裏
面まで図では１４本の導電パターン部６が形成されてい
る。このような構成を取っているので、樹脂ベース１に
対するＣＣＤイメージャ２の接着剤による固定は容易で
あり、またＣＣＤイメージャ２のパッド部５と導電パタ
ーン部６とのワイヤボンディングによる接続も容易であ
る。

【００１９】導電パターン部６は受け皿部分１３の縁部
１４から樹脂ベース１の側面を経て樹脂ベース１の裏面
に達している。樹脂ベース１の側面には導電パターン部
６を受け入れる溝部１２が設けられており、これによっ
て隣接する導電パターン部６同士の短絡や鏡筒９が金属
の場合の鏡筒９を介した短絡が防止される。

【００２０】また、導電パターン部６は樹脂ベース１の
裏面でコネクタ３が接続マウントできるように配列され
ている。さらにコネクタ３の代わりに基板や表層に導電
パターンを形成した板状の樹脂基板（フレキシブル基板
など）を直接マウントすることも可能である。このよう
な構成を取ることにより、布線の処理を一括して容易に
実行できる。

【００２１】光学系の水晶ローパスフィルタ７および赤
外カットフィルタ８は樹脂ベース１の上面にＣＣＤイメ
ージャ２の受光面に対して所定の向きになるように一体
部品として接着することができる。このように水晶ロー
パスフィルタ７および赤外カットフィルタ８を鏡筒９に
実装する前に予め位置調整できるので取り付けが容易に
なる。

【００２２】樹脂ベース１の側面の一部ないしは全部
は、鏡筒９の内周面に勘合するような直径を有する円筒
状外周面１５を形成している。さらに、樹脂ベース１を
この円筒状外周面１５で鏡筒９の内周面に勘合させたと
き、ＣＣＤイメージャ２の受光面の中心軸が鏡筒９の中
心軸すなわち図示しないレンズブロックの光軸と一致す
るような構成になっている。したがって、レンズブロッ
クの光軸とＣＣＤイメージャ２との位置合わせが非常に
容易である。

【００２３】さらにまた、樹脂ベース１を鏡筒９内に押
し込むときのチャックを取り付けるために、樹脂ベース
１の外形の一部に凹形状のくぼみ１６が設けられてい
る。これにより、樹脂ベース１を鏡筒９内の適当な位置
に押し込み位置決めすることが容易である。

【００２４】以上の説明で導電パターン部６の数を１４
本としたが勿論これに限定されるものではなく、任意の
複数本の導電パターンを許される限り配置することがで
きる。また以上の説明で、チップ部品がＣＣＤイメージ
ャ２でＣＣＤイメージセンサのパッケージとして使用さ
れる場合に付いて説明したが、樹脂ベース１、素子チッ
プ、コネクタ３、ボンディングワイヤ４、パッド部５、
導電パターン部６を用いた組み合わせはＣＣＤイメージ
センサ以外の素子の実装にも用いることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、信号を接続するパッド部を有する素子チップ
と、この素子チップを収納するように構成された樹脂成
形体と、樹脂成形体の外面に設けられた複数の導電パタ
ーンと、この導電パターンと素子チップのパッドを接続
する布線とを有する素子パッケージにおいて、樹脂成形
体の側面に設けられ導電パターンがその低面に配置され
る複数の溝部を有し、導電パターンは素子チップが収納
される樹脂成形体の表面から溝部の底面を経由して樹脂
成形体の裏面にまで達していることを特徴とする。この
ように構成することによって、端子を省略することがで
き、かつ布線を樹脂成形体の裏面で一括して処理するこ
とができる。したがって、素子パッケージを小型に構成
することができ、かつ、素子からの布線を処理し易くす
ることができる。

【００２６】本発明の請求項２の発明は、導電パターン
は樹脂成形体の裏面において、コネクタ手段または基板
を装着可能に配列されていることを特徴とする。これに
より、素子からの布線を処理が一層簡単になり、かつ一
括で処理できるので、その分処理コストを少なくするこ
とができる。

【００２７】本発明の請求項３の発明は、樹脂成形体の
側面の一部または全部が円筒状外周面を形成し、樹脂成
形体は中空円筒内部に収納可能に構成されていることを
特徴とする。これにより、中空円筒内部への装着と素子
チップの中心の位置合わせが非常に容易になり、素子チ
ップをＣＣＤイメージセンサとした場合、素子パッケー
ジをＣＣＤイメージセンサなどに用いる場合に実装と位
置決めの工数を大幅に削減することができる。

【００２８】本発明の請求項４の発明は、素子チップが
ＣＣＤイメージセンサであることを特徴とする。中空円
筒内部への装着と素子チップの中心の位置合わせが容易
なため、中空円筒に別途レンズを装着すると、ＣＣＤイ
メージセンサを容易に実現することができる。

【００２９】本発明の請求項５の発明は、樹脂成形体表
面上に光学系素子の取り付け手段を具備することを特徴
とする。これにより、光学フィルタ等を樹脂成形体に直
接実装してＣＣＤイメージセンサとの方向合わせを素子
パッケージ中空円筒内部へ実装する前に行っておくこと
ができ、ＣＣＤイメージセンサを容易に実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の素子パッケージの一実施の形態である
ＣＣＤイメージセンサのパッケージの上面図。

【図２】図１のＣＣＤイメージセンサのパッケージの下
面図。

【図３】図１のＣＣＤイメージセンサのパッケージの断
面図。

【図４】図１のＣＣＤイメージセンサのパッケージの断
面図。

【図５】図１のＣＣＤイメージセンサの樹脂ベースの外
形図。

【図６】従来のセラミックＤＩＰ型のＣＣＤイメージセ
ンサの断面図と外形図。

【図７】従来のセラミックチップキャリア型のＣＣＤイ
メージセンサの断面図と外形図。

【図８】従来のプラスチックパッケージのＣＣＤイメー
ジセンサの一例の断面図と外形図。

【図９】従来のセンサから直接リード線が出ている構造
のＣＣＤイメージセンサの一例の断面図と外形図。

【符号の説明】

１……樹脂ベース（樹脂成形体）、２……ＣＣＤイメー
ジャ（ＣＣＤイメージセンサ素子チップ）、３……コネ
クタ、４……ボンディングワイヤ、５……パッド部、６
……導電パターン部、７……ローパスフィルタ、８……
赤外カットフィルタ、９……鏡筒、１０……後部ストッ
パ、１１……前部ストッパ、１２……溝部、１３……受
け皿部、１４……縁部、１５……円筒状外周面、１６…
…くぼみ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を接続するパッド部を有する素子チ
   ップと、該素子チップを収納するように構成された樹脂
   成形体と、該樹脂成形体の外面に設けられた複数の導電
   パターンと、該導電パターンと前記素子チップのパッド
   を接続する布線とを有する素子パッケージにおいて、 前記樹脂成形体の側面に設けられ前記導電パターンがそ
   の低面に配置される複数の溝部を有し、 前記導電パターンは前記素子チップが収納される前記樹
   脂成形体の表面から前記溝部の底面を経由して前記樹脂
   成形体の裏面にまで達していることを特徴とする素子パ
   ッケージ。
2. 【請求項２】 前記導電パターンは前記樹脂成形体の裏
   面において、コネクタ手段または基板を装着可能に配列
   されていることを特徴とする請求項１記載の素子パッケ
   ージ。
3. 【請求項３】 前記樹脂成形体の側面の一部または全部
   が円筒状外周面を形成し、該円筒状外周面によって前記
   樹脂成形体は中空円筒内部に収納可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の素子パ
   ッケージ。
4. 【請求項４】 前記素子チップがＣＣＤイメージセンサ
   であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
   れかに記載の素子パッケージ。
5. 【請求項５】 前記樹脂成形体表面上に光学系素子の取
   り付け手段を具備することを特徴とする請求項４記載の
   素子パッケージ。