JPH10321826A - 光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置及びその製造方法

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JPH10321826A
JPH10321826A JP9125868A JP12586897A JPH10321826A JP H10321826 A JPH10321826 A JP H10321826A JP 9125868 A JP9125868 A JP 9125868A JP 12586897 A JP12586897 A JP 12586897A JP H10321826 A JPH10321826 A JP H10321826A
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JP
Japan
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solid
imaging device
state imaging
pass filter
optical low
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JP9125868A
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English (en)
Inventor
Hiromitsu Aoki
裕光 青木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビデオカメラやポケットカメラの小型化を推
進することのできる光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮
像装置を提供する。 【解決手段】 接続ピン1を有するパッケージ2の内部
に、導電性樹脂3を介して固体撮像装置4を固定する。
固体撮像装置4の上面に、アルミニウム配線パッドの存
在しないチップ周辺部に塗布されたギャップ材10を介
してパイレックスガラス基板12を固定し、固体撮像装
置4とパイレックスガラス基板12との間に空気層14
を形成する。パイレックスガラス基板12の下面に、フ
ェノール系ノボラック樹脂を1.5〜3.0μmの膜厚
で塗布し、露光現像によって所望の位相格子形状にパタ
ーンニングした後、130〜240℃の温度で加熱して
光学レンズアレイ13を形成することにより、光学的ロ
ーパスフィルタ11を構成する。パッケージ2の開口端
に、接着剤5を用いて石英ガラス基板6を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的ローパスフ
ィルタ内蔵固体撮像装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオカメラやポケットカメラに
おいては、図7に示すように、接続ピン20を有するパ
ッケージ21の内部に、導電性樹脂22を用いて固体撮
像装置23を固定した後、パッケージ21の開口端に接
着剤24を用いて石英ガラス基板25を固定することに
より、固体撮像装置23がパッケージ21内に封入され
ている。そして、燐酸ガラス基板26を水晶フィルタ2
7によって挟み込んだ赤外線カットフィルタ内蔵の水晶
ローパスフィルタ28が、石英ガラス基板25の外側に
離れて配置されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成においては、光学的ローパスフィルタとして肉太な貼
り合わせ水晶フィルタ(外線カットフィルタ内蔵の水晶
ローパスフィルタ28)が用いられるため、光学的ロー
パスフィルタをどうしても石英ガラス基板25の外側に
配置せざるを得ない。従って、光学的ローパスフィルタ
を設置するための余分なスペースが必要となり、小型化
が進むビデオカメラやポケットカメラの省スペース化の
要望に応えることができないという問題点があった。
【0004】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するためになされたものであり、ビデオカメラやポケ
ットカメラの小型化を推進することのできる光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置及びその製造方法を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像
装置の構成は、パッケージと、前記パッケージの内部に
固定された固体撮像装置と、前記固体撮像装置上に所定
の厚みを有し、かつ屈折率が1.5未満の物質を介して
前記固体撮像装置と平行な状態で固定された第1の透明
基板と、前記透明基板の下面に形成された屈折率が1.
5以上の光学レンズアレイと、前記パッケージの開口端
を封止する第2の透明基板とを備えたことを特徴とす
る。この光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の構
成によれば、固体撮像装置と、第1の透明基板と前記第
1の透明基板の下面に形成された光学レンズアレイとか
らなる光学的ローパスフィルタとが、一体形成された状
態でパッケージに内蔵されるので、光学的ローパスフィ
ルタの保護を図ることができると共に、省スペース化を
図ってビデオカメラやポケットカメラの小型化を推進す
ることができる。また、光学的ローパスフィルタをパッ
ケージ中に内蔵したことにより、光学的ローパスフィル
タにキズやゴミが付きにくくなり、ビデオカメラやポケ
ットカメラの故障が減少するので、信頼性の向上を図る
ことができる。
【0006】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、光学レンズアレ
イが位相格子形状にパターンニングされているのが好ま
しい。この好ましい例によれば、光学レンズアレイの厚
みを薄くして、光学的ローパスフィルタの膜厚を薄くす
ることができる。その結果、固体撮像装置と光学的ロー
パスフィルタとをパッケージ中に容易に内蔵することが
できる。
【0007】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、屈折率が1.5
未満の物質が空気であるのが好ましい。また、前記本発
明の光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の構成に
おいては、屈折率が1.5未満の物質がシアン色素含有
フィルタであるのが好ましい。この好ましい例によれ
ば、このシアン色素含有フィルタは赤外線を吸収して可
視光を透過させる性質を有するので、赤外線カットフィ
ルタ機能を有する光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像
装置を実現することができる。
【0008】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、屈折率が1.5
未満の物質がシアン顔料フィルタであるのが好ましい。
この好ましい例によれば、このシアン顔料フィルタは赤
外線を吸収して可視光を透過させる性質を有するので、
赤外線カットフィルタ機能を有する光学的ローパスフィ
ルタ内蔵固体撮像装置を実現することができる。
【0009】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、光学レンズアレ
イの材料がフェノール系ノボラック樹脂であるのが好ま
しい。
【0010】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、第1の透明基板
がパイレックスガラス基板であるのが好ましい。また、
前記本発明の光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置
の構成においては、第1の透明基板が燐酸ガラス基板で
あるのが好ましい。この好ましい例によれば、燐酸ガラ
スは赤外線を吸収して可視光を透過させる性質を有する
ので、赤外線カットフィルタ機能を有する光学的ローパ
スフィルタ内蔵固体撮像装置を実現することができる。
【0011】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、固体撮像装置と
第1の透明基板とが、球状のスペーサと熱硬化性樹脂と
からなるギャップ材を介して固定されているのが好まし
い。この好ましい例によれば、熱硬化性樹脂を熱硬化さ
せるだけで、固体撮像装置と、光学レンズアレイをその
下面に有する第1の透明基板とを、所望の距離を保って
互いに平行に配置された状態で固定することができる。
【0012】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、固体撮像装置と
第1の透明基板とが、紫外線硬化性樹脂のみからなるギ
ャップ材を介して固定されているのが好ましい。
【0013】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の構成においては、第2の透明基板
が積層基板からなり、前記積層基板を構成する基板の少
なくとも1つが燐酸ガラス基板であるのが好ましい。こ
の好ましい例によれば、燐酸ガラスは赤外線を吸収して
可視光を透過させる性質を有するので、赤外線カットフ
ィルタ機能を有する光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮
像装置を実現することができる。
【0014】また、本発明に係る光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の製造方法は、パッケージと、前記
パッケージの内部に固定された固体撮像装置と、前記固
体撮像装置上に所定の厚みを有し、かつ屈折率が1.5
未満の物質を介して前記固体撮像装置と平行な状態で固
定された第1の透明基板と、前記透明基板の下面に形成
された屈折率が1.5以上の光学レンズアレイと、前記
パッケージの開口端を封止する第2の透明基板とを備え
た光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法
であって、前記第1の透明基板の下面に光学レンズアレ
イを形成するに際し、前記第1の透明基板にフェノール
系ノボラック樹脂を塗布し、露光現像によって所望の位
相格子形状にパターンニングした後、130〜240℃
の温度で加熱することにより、前記第1の透明基板上に
楕円形状の光学レンズアレイを形成することを特徴とす
る。この光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の製
造方法によれば、光学レンズアレイを位相格子形状にパ
ターンニングして、光学的ローパスフィルタの膜厚を薄
くすることができるので、固体撮像装置と光学的ローパ
スフィルタとをパッケージ中に容易に内蔵することがで
きる。
【0015】また、前記本発明の光学的ローパスフィル
タ内蔵固体撮像装置の製造方法においては、固体撮像装
置と第1の透明基板との間を所定の距離に保持するため
のギャップ材を、前記固体撮像装置の上面のアルミニウ
ム配線パッドの存在しないチップ周辺部に形成するのが
好ましい。また、この場合には、ギャップ材として、球
状のスペーサと熱硬化性樹脂とからなるギャップ材を用
いるのが好ましい。また、この場合には、ギャップ材と
して、紫外線硬化性樹脂のみからなるギャップ材を用い
るのが好ましい。この場合にはさらに、固体撮像装置と
第1の透明基板との距離を機械的に一定に保持した状態
で、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射するのが好まし
い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
をさらに具体的に説明する。 〈第1の実施の形態〉図1は本発明の第1の実施の形態
における光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置を示
す断面図である。
【0017】図1に示すように、接続ピン1を有するパ
ッケージ2の内部には、銀ペースト等の導電性樹脂3を
介して固体撮像装置4が固定されている。固体撮像装置
4の上面には、アルミニウム配線パッドの存在しないチ
ップ周辺部に設けられたギャップ材10を介してパイレ
ックスガラス基板12が固定されている。これにより、
固体撮像装置4とパイレックスガラス基板12との間に
厚さ30〜80μmの空気層(屈折率:1.0)14が
形成されている。ここで、ギャップ材10は、直径30
〜80μmのセラミックスペーサ10aとアクリレート
等の熱硬化性樹脂10bとの混合物からなっている。パ
イレックスガラス基板12の下面には光学レンズアレイ
13が形成されており、これにより光学的ローパスフィ
ルタ11が構成されている。パッケージ2の開口端に
は、エポキシ等の接着剤5を介して石英ガラス基板6が
固定されている。
【0018】以下に、上記構成を備えた光学的ローパス
フィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法について説明す
る。まず、接続ピン1を有するパッケージ2の内部に、
導電性樹脂(銀ペースト)3を塗布し、導電性樹脂3の
上に固体撮像装置4を載置する。そして、150℃の温
度で導電性樹脂3を熱硬化させることにより、パッケー
ジ2の内部に固体撮像装置4を固定する。また、パイレ
ックスガラス基板12に屈折率が1.56のフェノール
系ノボラック樹脂を1.5〜3.0μmの膜厚で塗布
し、露光現像によって所望の位相格子形状にパターンニ
ングした後、130〜240℃の温度で加熱することに
より、パイレックスガラス基板12上に楕円形状の光学
レンズアレイ13を形成して、光学的ローパスフィルタ
11を予め作製しておく。このように光学レンズアレイ
13を位相格子形状にパターンニングして形成するよう
にしたので、光学レンズアレイ13の厚みを薄くするこ
とができ、その結果、光学的ローパスフィルタ11の膜
厚を薄くすることができる。次いで、直径30〜80μ
mのセラミックスペーサ10aと熱硬化性樹脂(アクリ
レート)10bを混合したギャップ材10を、固体撮像
装置4の上面のアルミニウム配線パッドの存在しないチ
ップ周辺部に塗布する。そして、光学的ローパスフィル
タ11を、光学レンズアレイ13を下向きにした状態で
ギャップ材10の上に載置し、120℃の温度でギャッ
プ材10を熱硬化させる。これにより、固体撮像装置4
と、光学レンズアレイ13をその下面に有するパイレッ
クスガラス基板12とが、厚み30〜80μmの空気層
14を介して互いに平行に配置された状態で固定され
る。次いで、パッケージ2の開口端に接着剤(エポキ
シ)5を塗布し、石英ガラス6を載置した後、170℃
の温度で接着剤5を熱硬化させる。これにより、固体撮
像装置4と光学的ローパスフィルタ11が、一体形成さ
れた状態でパッケージ2に内蔵される。
【0019】以上のような構成を採用することにより、
光学的ローパスフィルタ11の膜厚を薄くして、固体撮
像装置4と光学的ローパスフィルタ11とをパッケージ
2中に容易に内蔵することができる。その結果、光学的
ローパスフィルタ11の保護を図ることができると共
に、省スペース化を図ってビデオカメラやポケットカメ
ラの小型化を推進することができる。また、光学的ロー
パスフィルタ11をパッケージ2中に内蔵したことによ
り、光学的ローパスフィルタ11にキズやゴミが付きに
くくなり、ビデオカメラやポケットカメラの故障が減少
するので、信頼性の向上を図ることができる。
【0020】尚、本実施の形態においては、ギャップ材
10中のスペーサとして、セラミックスペーサ10を用
いているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、
球状で一定の強度と均一性を有するものであれば他の材
料からなるスペーサを用いることもできる。
【0021】〈第2の実施の形態〉図2は本発明の第2
の実施の形態における光学的ローパスフィルタ内蔵固体
撮像装置を示す断面図である。
【0022】図2に示すように、接続ピン1を有するパ
ッケージ2の内部には、銀ペースト等の導電性樹脂3を
介して固体撮像装置4が固定されている。固体撮像装置
4の上面には、アルミニウム配線パッドの存在しないチ
ップ周辺部に設けられた変性アクリレート等の紫外線硬
化性樹脂(ギャップ材)15を介してパイレックスガラ
ス基板12が固定されている。これにより、固体撮像装
置4とパイレックスガラス基板12との間に空気層14
が形成されている。パイレックスガラス基板12の下面
には光学レンズアレイ13が形成されており、これによ
り光学的ローパスフィルタ11が構成されている。パッ
ケージ2の開口端には、エポキシ等の接着剤5を介して
石英ガラス基板6が固定されている。
【0023】以下に、上記構成を備えた光学的ローパス
フィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法について説明す
る。まず、接続ピン1を有するパッケージ2の内部に、
導電性樹脂(銀ペースト)3を塗布し、導電性樹脂3の
上に固体撮像装置4を載置する。そして、150℃の温
度で導電性樹脂3を熱硬化させることにより、パッケー
ジ2の内部に固体撮像装置4を固定する。また、パイレ
ックスガラス基板12に屈折率が1.56のフェノール
系ノボラック樹脂を1.5〜3.0μmの膜厚で塗布
し、露光現像によって所望の位相格子形状にパターンニ
ングした後、130〜240℃の温度で加熱することに
より、パイレックスガラス基板12上に楕円形状の光学
レンズアレイ13を形成して、光学的ローパスフィルタ
11を予め作製しておく。次いで、紫外線硬化性樹脂
(変性アクリレート)15を、固体撮像装置4の上面の
アルミニウム配線パッドの存在しないチップ周辺部に塗
布する。そして、光学的ローパスフィルタ11を、光学
レンズアレイ13を下向きにした状態で紫外線硬化性樹
脂15の上に載置し、固体撮像装置4と光学的ローパス
フィルタ11との距離を機械的に一定(30〜80μ
m)に保持した状態で、紫外線硬化性樹脂15に紫外線
を照射することにより、紫外線硬化性樹脂15を硬化さ
せる。これにより、固体撮像装置4と、光学レンズアレ
イ13をその下面に有するパイレックスガラス基板12
とが、厚み30〜80μmの空気層14を介して互いに
平行に配置された状態で固定される。次いで、パッケー
ジ2の開口端に接着剤(エポキシ)5を塗布し、石英ガ
ラス基板6を載置した後、170℃の温度で接着剤5を
熱硬化させる。これにより、固体撮像装置4と光学的ロ
ーパスフィルタ11が、一体形成された状態でパッケー
ジ2中に内蔵される。
【0024】以上のような構成を採用することにより、
上記第1の実施の形態の場合と同様に、光学的ローパス
フィルタ11の保護を図ることができると共に、省スペ
ース化を図ってビデオカメラやポケットカメラの小型化
を推進することができる。
【0025】尚、本実施の形態においては、ギャップ材
として紫外線硬化性樹脂を用いているが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、例えば、ギャップ材として
遠紫外線硬化性樹脂を用いた場合であっても、同一の機
能を有する光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置を
実現することができる。
【0026】〈第3の実施の形態〉図3は本発明の第3
の実施の形態における光学的ローパスフィルタ内蔵固体
撮像装置を示す断面図である。
【0027】図3に示すように、接続ピン1を有するパ
ッケージ2の内部には、銀ペースト等の導電性樹脂3を
介して固体撮像装置4が固定されている。固体撮像装置
4の上面には、アルミニウム配線パッドの存在しないチ
ップ周辺部に設けられた変性アクリレート等の紫外線硬
化性樹脂(ギャップ材)15を介してパイレックスガラ
ス基板12が固定されている。これにより、固体撮像装
置4とパイレックスガラス基板12との間には空気層1
4が形成されている。パイレックスガラス基板12の下
面には光学レンズアレイ13が形成されており、これに
より光学的ローパスフィルタ11が構成されている。パ
ッケージ2の開口端には、燐酸ガラス基板16が挟み込
まれた石英ガラス基板6がエポキシ等の接着剤5を介し
て固定されている。 以下に、上記構成を備えた光学的
ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法について
説明する。
【0028】まず、接続ピン1を有するパッケージ2の
内部に、導電性樹脂(銀ペースト)3を塗布し、導電性
樹脂3の上に固体撮像装置4を載置する。そして、15
0℃の温度で導電性樹脂3を熱硬化させることにより、
パッケージ2の内部に固体撮像装置4を固定する。ま
た、パイレックスガラス基板12に屈折率が1.56の
フェノール系ノボラック樹脂を1.5〜3.0μmの膜
厚で塗布し、露光現像によって所望の位相格子形状にパ
ターンニングした後、130〜240℃の温度で加熱す
ることにより、パイレックスガラス基板12上に楕円形
の光学レンズアレイ13を形成して、光学的ローパスフ
ィルタ11を予め作製しておく。次いで、紫外線硬化性
樹脂(変性アクリレート)15を、固体撮像装置4の上
面のアルミニウム配線パッドの存在しないチップ周辺部
に塗布する。そして、光学的ローパスフィルタ11を、
光学レンズアレイ13を下向きにした状態で紫外線硬化
性樹脂15の上に載置し、固体撮像装置4と光学的ロー
パスフィルタ11との距離を機械的に一定(30〜80
μm)に保持した状態で、紫外線硬化性樹脂15に紫外
線を照射することにより、紫外線硬化性樹脂15を硬化
させる。これにより、固体撮像装置4と、光学レンズア
レイ13をその下面に有するパイレックスガラス基板1
2とが、厚み30〜80μmの空気層14を介して互い
に平行に配置された状態で固定される。また、燐酸ガラ
ス基板16を石英ガラス基板6間に挟み込むことによ
り、高い耐湿性を有すると共に赤外線カットフィルタ機
能を有する積層基板30を予め作製しておく。次いで、
パッケージ2の開口端に接着剤(エポキシ)5を塗布
し、積層基板30を載置した後、170℃の温度で接着
剤5を熱硬化させる。これにより、固体撮像装置4と光
学的ローパスフィルタ11が、一体形成された状態でパ
ッケージ2中に内蔵される。
【0029】以上のような構成を採用することにより、
上記第1の実施の形態の場合と同様に、光学的ローパス
フィルタ11の保護を図ることができると共に、省スペ
ース化を図ってビデオカメラやポケットカメラの小型化
を推進することができる。また、燐酸ガラス基板16を
石英ガラス基板6間に挟み込んだ赤外線カットフィルタ
機能を有する積層基板30によってパッケージ2の開口
端を封止するようにしたので、赤外線カットフィルタ機
能を有する光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置を
実現することができる。
【0030】〈第4の実施の形態〉図4は本発明の第4
の実施の形態における光学的ローパスフィルタ内蔵固体
撮像装置を示す断面図である。
【0031】図4に示すように、接続ピン1を有するパ
ッケージ2の内部には、銀ペースト等の導電性樹脂3を
介して固体撮像装置4が固定されている。固体撮像装置
4の上面には、アルミニウム配線パッドの存在しないチ
ップ周辺部に設けられた変性アクリレート等の紫外線硬
化性樹脂(ギャップ材)15を介して燐酸ガラス基板1
7が固定されている。これにより、固体撮像装置4と燐
酸ガラス17との間には空気層14が形成されている。
燐酸ガラス基板17の下面には光学レンズアレイ13が
形成されており、これにより光学的ローパスフィルタ1
1が構成されている。パッケージ2の開口端には、エポ
キシ等の接着剤5を介して石英ガラス基板6が固定され
ている。
【0032】以下に、上記構成を備えた光学的ローパス
フィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法について説明す
る。まず、接続ピン1を有するパッケージ2の内部に、
導電性樹脂(銀ペースト)3を塗布し、導電性樹脂3の
上に固体撮像装置4を載置する。そして、150℃の温
度で導電性樹脂3を熱硬化させることにより、パッケー
ジ2の内部に固体撮像装置4を固定する。また、燐酸ガ
ラス基板17に屈折率が1.56のフェノール系ノボラ
ック樹脂を1.5〜3.0μmの膜厚で塗布し、露光現
像によって所望の位相格子形状にパターンニングした
後、130〜240℃の温度で加熱することにより、燐
酸ガラス基板17上に楕円形状の光学レンズアレイ13
を形成して、赤外線カットフィルタ機能を有する光学的
ローパスフィルタ11を予め作製しておく。次いで、紫
外線硬化性樹脂(変性アクリレート)15を、固体撮像
装置4の上面のアルミニウム配線パッドの存在しないチ
ップ周辺部に塗布する。そして、光学的ローパスフィル
タ11を、光学レンズアレイ13を下向きにした状態で
紫外線硬化性樹脂15の上に載置し、固体撮像装置4と
光学的ローパスフィルタ11との距離を機械的に一定
(30〜80μm)に保持した状態で、紫外線硬化性樹
脂15に紫外線を照射することにより、紫外線硬化性樹
脂15を硬化させる。これにより、固体撮像装置4と、
光学レンズアレイ13をその下面に有する燐酸ガラス基
板17とが、厚み30〜80μmの空気層14を介して
互いに平行に配置された状態で固定される。次いで、パ
ッケージ2の開口端に接着剤(エポキシ)5を塗布し、
石英ガラス基板6を載置した後、170℃の温度で接着
剤5を熱硬化させる。これにより、固体撮像装置4と赤
外線カットフィルタ機能を有する光学的ローパスフィル
タ11が、一体形成された状態でパッケージ2中に内蔵
される。
【0033】以上のような構成を採用することにより、
上記第1の実施の形態の場合と同様に、光学的ローパス
フィルタ11の保護を図ることができると共に、省スペ
ース化を図ってビデオカメラやポケットカメラの小型化
を推進することができる。また、第1の透明基板として
燐酸ガラス基板17を用いたので、赤外線カットフィル
タ機能を有する光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装
置を実現することができる。
【0034】〈第5の実施の形態〉図5は本発明の第5
の実施の形態における光学的ローパスフィルタ内蔵固体
撮像装置を示す断面図である。
【0035】図5に示すように、接続ピン1を有するパ
ッケージ2の内部には、銀ペースト等の導電性樹脂3を
介して固体撮像装置4が固定されている。固体撮像装置
4の上面には、厚み5〜20μmのシアン色素含有フィ
ルタ(屈折率:1.44)18を介してパイレックスガ
ラス基板12が固定されている。パイレックスガラス基
板12下面には光学レンズアレイ13が形成されてお
り、これにより光学的ローパスフィルタ11が構成され
ている。パッケージ2の開口端には、エポキシ等の接着
剤5を介して石英ガラス6が固定されている。
【0036】以下に、上記構成を備えた光学的ローパス
フィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法について説明す
る。まず、接続ピン1を有するパッケージ2の内部に、
導電性樹脂(銀ペースト)3を塗布し、導電性樹脂3の
上に固体撮像装置4を載置する。そして、150℃の温
度で導電性樹脂3を熱硬化させることにより、パッケー
ジ2の内部に固体撮像装置4を固定する。次いで、赤外
線カットフィルタ機能を有するシアン色素含有フィルタ
18を固体撮像装置4の全面に塗布し、露光現像によっ
てアルミニウム配線パッドを露出させる。また、パイレ
ックスガラス基板12に屈折率が1.56のフェノール
系ノボラック樹脂を1.5〜3.0μmの膜厚で塗布
し、露光現像によって所望の位相格子形状にパターンニ
ングした後、130〜240℃の温度で加熱することに
より、パイレックスガラス基板12上に楕円形状の光学
レンズアレイ13を形成して、光学的ローパスフィルタ
11を予め作製しておく。次いで、光学的ローパスフィ
ルタ11を、光学レンズアレイ13を下向きにした状態
でシアン色素含有フィルタ18上に載置し、180℃の
温度でシアン色素含有フィルタ18を熱硬化させること
により、固体撮像装置4と、光学レンズアレイ13をそ
の下面に有するパイレックスガラス基板12とを、厚み
5〜20μmのシアン色素含有フィルタ18を介して互
いに平行に配置された状態で固定する。これにより、赤
外線カットフィルタ機能を有する光学的ローパスフィル
タ11が固体撮像装置4上に直接形成される。次いで、
パッケージ2の開口端に接着剤(エポキシ)5を塗布
し、石英ガラス基板6を載置した後、170℃の温度で
接着剤5を熱硬化させる。これにより、固体撮像装置4
と赤外線カットフィルタ機能を有する光学的ローパスフ
ィルタ11が、一体形成された状態でパッケージ2中に
内蔵される。
【0037】以上のような構成を採用することにより、
上記第1の実施の形態の場合と同様に、光学的ローパス
フィルタ11の保護を図ることができると共に、省スペ
ース化を図ってビデオカメラやポケットカメラの小型化
を推進することができる。また、屈折率が1.5未満の
物質としてシアン色素含有フィルタ18を用いたので、
赤外線カットフィルタ機能を有する光学的ローパスフィ
ルタ内蔵固体撮像装置を実現することができる。
【0038】尚、本実施の形態においては、赤外線カッ
トフィルタ機能を有する物質としてシアン色素含有フィ
ルタ18を用いているが、必ずしもこれに限定されるも
のではなく、赤外線を吸収して可視光を透過させる色素
を含有するフィルタであればよい。
【0039】〈第6の実施の形態〉図6は本発明の第6
の実施の形態における光学的ローパスフィルタ内蔵固体
撮像装置を示す断面図である。
【0040】図6に示すように、接続ピン1を有するパ
ッケージ2の内部には、銀ペースト等の導電性樹脂3を
介して固体撮像装置4が固定されている。固体撮像装置
4の上面には、厚み5〜20μmのシアン顔料フィルタ
(屈折率:1.48)19を介してパイレックスガラス
基板12が固定されている。パイレックスガラス基板1
2下面には光学レンズアレイ13が形成されており、こ
れにより光学的ローパスフィルタ11が構成されてい
る。パッケージ2の開口端には、エポキシ等の接着剤5
を介して石英ガラス6が固定されている。
【0041】以下に、上記構成を備えた光学的ローパス
フィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法について説明す
る。まず、接続ピン1を有するパッケージ2の内部に、
導電性樹脂(銀ペースト)3を塗布し、導電性樹脂3の
上に固体撮像装置4を載置する。そして、150℃の温
度で導電性樹脂3を熱硬化させることにより、パッケー
ジ2の内部に固体撮像装置4を固定する。次いで、赤外
線カットフィルタ機能を有するシアン顔料フィルタ19
を固体撮像装置4の全面に塗布し、露光現像によってア
ルミニウム配線パッドを露出させる。また、パイレック
スガラス基板12に屈折率が1.56のフェノール系ノ
ボラック樹脂を1.5〜3.0μmの膜厚で塗布し、露
光現像によって所望の位相格子形状にパターンニングし
た後、130〜240℃の温度で加熱することにより、
パイレックスガラス基板12上に楕円形の光学レンズア
レイ13を形成して、光学的ローパスフィルタ11を予
め作製しておく。次いで、光学的ローパスフィルタ11
を、光学レンズアレイ13を下向きにした状態でシアン
顔料フィルタ19上に載置し、200℃の温度でシアン
顔料フィルタ19を熱硬化させることにより、固体撮像
装置4と、光学レンズアレイ13をその下面に有するパ
イレックスガラス基板12とを、厚み5〜20μmのシ
アン顔料フィルタ19を介して互いに平行に配置された
状態で固定する。これにより、赤外線カットフィルタ機
能を有する光学的ローパスフィルタ11が固体撮像装置
4上に直接形成される。次いで、パッケージ2の開口端
に接着剤(エポキシ)5を塗布し、石英ガラス6を載置
した後、170℃の温度で接着剤5を熱硬化させる。こ
れにより、固体撮像装置4と赤外線カットフィルタ機能
を有する光学的ローパスフィルタ11が、一体形成され
た状態でパッケージ2中に内蔵される。
【0042】以上のような構成を採用することにより、
上記第1の実施の形態の場合と同様に、光学的ローパス
フィルタ11の保護を図ることができると共に、省スペ
ース化を図ってビデオカメラやポケットカメラの小型化
を推進することができる。また、屈折率が1.5未満の
物質としてシアン顔料フィルタ19を用いたので、赤外
線カットフィルタ機能を有する光学的ローパスフィルタ
内蔵固体撮像装置を実現することができる。
【0043】尚、本実施の形態においては、赤外線カッ
トフィルタ機能を有する物質としてシアン顔料フィルタ
19を用いているが、必ずしもこれに限定されるもので
はなく、赤外線を吸収して可視光を透過させる顔料を含
有するフィルタであればよい。
【0044】また、上記実施の形態においては、光学レ
ンズアレイ13の材料として、屈折率が1.56のフェ
ノール系ノボラック樹脂を用いているが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、屈折率が1.6以上のレン
ズ材料を用いれば、屈折率1.6未満のシアン顔料フィ
ルタを赤外線カットフィルタとして用いることもでき
る。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像装置と、第1の透明基板と前記第1の透明基板
の下面に形成された光学レンズアレイとからなる光学的
ローパスフィルタとが、一体形成された状態でパッケー
ジに内蔵されるので、光学的ローパスフィルタの保護を
図ることができると共に、省スペース化を図ってビデオ
カメラやポケットカメラの小型化を推進することができ
る。また、光学的ローパスフィルタをパッケージ中に内
蔵したことにより、光学的ローパスフィルタにキズやゴ
ミが付きにくくなり、ビデオカメラやポケットカメラの
故障が減少するので、信頼性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態における光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置を示す断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態における光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置を示す断面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態における光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置を示す断面図である。
【図5】本発明の第5の実施の形態における光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置を示す断面図である。
【図6】本発明の第6の実施の形態における光学的ロー
パスフィルタ内蔵固体撮像装置を示す断面図である。
【図7】従来技術における固体撮像装置を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 接続ピン 2 パッケージ 3 導電性樹脂 4 固体撮像装置 5 接着剤 6 石英ガラス基板 10 ギャップ材 10a セラミックスペーサ 10b 熱硬化性樹脂 11 光学的ローパスフィルタ 12 パイレックスガラス基板 13 光学レンズアレイ 15 紫外線硬化性樹脂 16 燐酸ガラス基板 17 燐酸ガラス基板 18 シアン色素含有フィルタ 19 シアン顔料フィルタ 30 積層基板

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッケージと、前記パッケージの内部に
    固定された固体撮像装置と、前記固体撮像装置上に所定
    の厚みを有し、かつ屈折率が1.5未満の物質を介して
    前記固体撮像装置と平行な状態で固定された第1の透明
    基板と、前記透明基板の下面に形成された屈折率が1.
    5以上の光学レンズアレイと、前記パッケージの開口端
    を封止する第2の透明基板とを備えた光学的ローパスフ
    ィルタ内蔵固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 光学レンズアレイが位相格子形状にパタ
    ーンニングされた請求項1に記載の光学的ローパスフィ
    ルタ内蔵固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 屈折率が1.5未満の物質が空気である
    請求項1に記載の光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像
    装置。
  4. 【請求項4】 屈折率が1.5未満の物質がシアン色素
    含有フィルタである請求項1に記載の光学的ローパスフ
    ィルタ内蔵固体撮像装置。
  5. 【請求項5】 屈折率が1.5未満の物質がシアン顔料
    フィルタである請求項1に記載の光学的ローパスフィル
    タ内蔵固体撮像装置。
  6. 【請求項6】 光学レンズアレイの材料がフェノール系
    ノボラック樹脂である請求項1に記載の光学的ローパス
    フィルタ内蔵固体撮像装置。
  7. 【請求項7】 第1の透明基板がパイレックスガラス基
    板である請求項1に記載の光学的ローパスフィルタ内蔵
    固体撮像装置。
  8. 【請求項8】 第1の透明基板が燐酸ガラス基板である
    請求項1に記載の光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像
    装置。
  9. 【請求項9】 固体撮像装置と第1の透明基板とが、球
    状のスペーサと熱硬化性樹脂とからなるギャップ材を介
    して固定された請求項1に記載の光学的ローパスフィル
    タ内蔵固体撮像装置。
  10. 【請求項10】 固体撮像装置と第1の透明基板とが、
    紫外線硬化性樹脂のみからなるギャップ材を介して固定
    された請求項1に記載の光学的ローパスフィルタ内蔵固
    体撮像装置。
  11. 【請求項11】 第2の透明基板が積層基板からなり、
    前記積層基板を構成する基板の少なくとも1つが燐酸ガ
    ラス基板である請求項1に記載の光学的ローパスフィル
    タ内蔵固体撮像装置。
  12. 【請求項12】 パッケージと、前記パッケージの内部
    に固定された固体撮像装置と、前記固体撮像装置上に所
    定の厚みを有し、かつ屈折率が1.5未満の物質を介し
    て前記固体撮像装置と平行な状態で固定された第1の透
    明基板と、前記透明基板の下面に形成された屈折率が
    1.5以上の光学レンズアレイと、前記パッケージの開
    口端を封止する第2の透明基板とを備えた光学的ローパ
    スフィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法であって、前記
    第1の透明基板の下面に光学レンズアレイを形成するに
    際し、前記第1の透明基板にフェノール系ノボラック樹
    脂を塗布し、露光現像によって所望の位相格子形状にパ
    ターンニングした後、130〜240℃の温度で加熱す
    ることにより、前記第1の透明基板上に楕円形状の光学
    レンズアレイを形成することを特徴とする光学的ローパ
    スフィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法。
  13. 【請求項13】 固体撮像装置と第1の透明基板との間
    を所定の距離に保持するためのギャップ材を、前記固体
    撮像装置の上面のアルミニウム配線パッドの存在しない
    チップ周辺部に形成する請求項12に記載の光学的ロー
    パスフィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法。
  14. 【請求項14】 ギャップ材として、球状のスペーサと
    熱硬化性樹脂とからなるギャップ材を用いる請求項13
    に記載の光学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の製
    造方法。
  15. 【請求項15】 ギャップ材として、紫外線硬化性樹脂
    のみからなるギャップ材を用いる請求項13に記載の光
    学的ローパスフィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法。
  16. 【請求項16】 固体撮像装置と第1の透明基板との距
    離を機械的に一定に保持した状態で、紫外線硬化性樹脂
    に紫外線を照射する請求項15に記載の光学的ローパス
    フィルタ内蔵固体撮像装置の製造方法。
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