JPS5986256A - 固体撮像装置の製造方法 - Google Patents
固体撮像装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS5986256A JPS5986256A JP57196013A JP19601382A JPS5986256A JP S5986256 A JPS5986256 A JP S5986256A JP 57196013 A JP57196013 A JP 57196013A JP 19601382 A JP19601382 A JP 19601382A JP S5986256 A JPS5986256 A JP S5986256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- solid
- glass
- state image
- ceramic substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/50—Encapsulations or containers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package 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
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は固体撮像装置の製造方法、特に固体撮像素子を
パッケージ内に高信頼性かつ低価格で収納配置可能にし
たパッケージング方法に関するも一般にＣＣＤやＭＯＳ
タイプ等の固体！１１累千は、所要の特性を発揮させか
つ信頼性確保のために外界雰囲気から遮断して保護する
ことが必要である。
パッケージ内に高信頼性かつ低価格で収納配置可能にし
たパッケージング方法に関するも一般にＣＣＤやＭＯＳ
タイプ等の固体！１１累千は、所要の特性を発揮させか
つ信頼性確保のために外界雰囲気から遮断して保護する
ことが必要である。
また、固体撮像素子は外部からの光情報を検知するもの
であるから、光情報が固体撮像素子の受光部に正確に入
射されなければならない。
であるから、光情報が固体撮像素子の受光部に正確に入
射されなければならない。
このような条件を満足させるためには、第１図に要部断
面構成図で示すように無機材料および有機材料を用いた
気密シール方式のパンケージング構造を備えた固体撮像
装置が提案されている。すなわち同図において、１はセ
ラミック成形板材を断面が凹形状となるように積層して
形成されたセラミック基板、２は基板１の中空凹部に接
着配置されかつ受光面にゼラチンフィルタを有する固体
撮像素子、３は基板１のセラミック成形体箱互問および
側面に接着配置されかつ固体撮像素子２と外部回路とを
電気的に接続するリードフレーム、４は固体撮像素子２
のポンディングパッド２ａ とリードフレーム、３の先
端部３ａ とを電気的に接続するボンディングワイヤ、
５は基板１の開口端にメタライズ層６を介して接着配置
された表面に金メッキ処理されたコバール金属リング、
７はコノ（−ル金属リング５の開口端にＡｕ−８ｎろう
材８を介して接着配置された表面に金メッキ処理された
コバール金属枠体、９はコバール金属枠体Ｔの開口端に
メタライズ層１０を介して接着配置されたセラミック枠
体、１１はセラミック枠体９の開口端に低融点７リツト
ガ２ス１２を介して接着配置されだ透光性ガラス板から
なるガラスキャップであり、このガラスキャップ１２と
セラミック基板１とが各封着部材で封止された中空部Ａ
内には固体撮像素子２．ボンディングワイヤ４等の酸化
防止や水分等の浸入による腐食を防止する電床ガス等の
不活性ガスが充填されている。
面構成図で示すように無機材料および有機材料を用いた
気密シール方式のパンケージング構造を備えた固体撮像
装置が提案されている。すなわち同図において、１はセ
ラミック成形板材を断面が凹形状となるように積層して
形成されたセラミック基板、２は基板１の中空凹部に接
着配置されかつ受光面にゼラチンフィルタを有する固体
撮像素子、３は基板１のセラミック成形体箱互問および
側面に接着配置されかつ固体撮像素子２と外部回路とを
電気的に接続するリードフレーム、４は固体撮像素子２
のポンディングパッド２ａ とリードフレーム、３の先
端部３ａ とを電気的に接続するボンディングワイヤ、
５は基板１の開口端にメタライズ層６を介して接着配置
された表面に金メッキ処理されたコバール金属リング、
７はコノ（−ル金属リング５の開口端にＡｕ−８ｎろう
材８を介して接着配置された表面に金メッキ処理された
コバール金属枠体、９はコバール金属枠体Ｔの開口端に
メタライズ層１０を介して接着配置されたセラミック枠
体、１１はセラミック枠体９の開口端に低融点７リツト
ガ２ス１２を介して接着配置されだ透光性ガラス板から
なるガラスキャップであり、このガラスキャップ１２と
セラミック基板１とが各封着部材で封止された中空部Ａ
内には固体撮像素子２．ボンディングワイヤ４等の酸化
防止や水分等の浸入による腐食を防止する電床ガス等の
不活性ガスが充填されている。
このように構成された固体撮像装置は、固体撮像素子２
の受光面にゼラチンフィルタが配設されているので、固
体撮像素子２をセラミック基板１に組込み周辺シールす
るとき、シール温度が約２００℃以上に上昇すると、こ
のゼラチンフィルタが熱損失を受け、フィルタ特性が低
下し、フィルタとしての機能が低下することから、周辺
シール部をＡｕ−８ｎろう材の共晶を利用して溶接によ
って相対する金属面同志をシールしてゼラチンフィルタ
部分の温度が約２００℃以下となるように抑制されてい
た。
の受光面にゼラチンフィルタが配設されているので、固
体撮像素子２をセラミック基板１に組込み周辺シールす
るとき、シール温度が約２００℃以上に上昇すると、こ
のゼラチンフィルタが熱損失を受け、フィルタ特性が低
下し、フィルタとしての機能が低下することから、周辺
シール部をＡｕ−８ｎろう材の共晶を利用して溶接によ
って相対する金属面同志をシールしてゼラチンフィルタ
部分の温度が約２００℃以下となるように抑制されてい
た。
しかしながら、前記構成による固体撮像装置は、ガラス
キャップ１１とセラミック基板１との間に多数層もの中
間シール部材を介在させて気密シール構造を構成してい
るので、製作工数的にも、部材コスト的にも製造原価が
大幅に高価となる欠点があった。また、周辺部のシール
は、ローンによるシームラエルダー溶接を行なっている
ので、接触の状態などの変化により、電流値が変動する
こともあり、内部の温度が高くなったり、不均一４歪が
入ったシして、作業が不安定となる火力があされたもの
であり、その目的とするところは、セラミック基板の開
口端に金属ペーストを塗布して焼成し金属層を形成した
後、この金属層とガラスキャップとの間に金属ハンダを
介在させ、その金属ハンダの表面を清浄化する手段を附
与し、圧力を加えながら加熱して約２００℃以下の金属
半田の融点近傍で５〜２０秒間保持し、加圧しながら徐
冷して気密シールすることによって、簡単な構成でしか
も高品質の気密シールが安定性良く、低コストで実現可
能にした固体撮像素子の製造方法を提の一例を説明する
だめの要部断面図であり、第１図と同記号は同一要素と
なるのでその説明は省略する。同図において、まず、セ
ラミック基板１のシール面に、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｇ
−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｕ−ＰｄまたはＡｕ−Ｐｔなど
からなる金属ペースト（低融点ガラスが僅かに含まれて
いるものもある。）を塗布し、この金属ペーストがセラ
ミックと気密に接着するような例えば５００〜９００℃
で焼成して気密性を有する金属層１３を形成する。次に
この金属層１３上に、ガラスと直接的に半田付けするこ
とのできる例えばセラソルザ（旭硝子社製の商品名）で
ある金属ハンダ１４を介してガラスキャップ１１を搭載
し、ガラスキャップ１１に上方からある程度の圧力を加
えて接着固定させる。これを加熱炉の中に挿入して加熱
する。そして、加熱温度が融点近傍以下になり、金属ハ
ンダ１４が少し軟化してきたときにガラスキャップ１１
とセラミック基板１との間を圧着し、金属ハンダ１４を
押しつぶして接着を行なう。この場合、必要に応じて超
音波を約１０秒間加えると、接着性が大幅に向上できる
。次にこの接着状態で５〜３０秒間保持し、圧力を加え
た状態で室温まで冷却または自然放置し、室温で金属ハ
ンダ１４が充分に固化した時点で圧力を開放する。この
場合、使用する金属ハンダ１４は約２４０℃以下の融点
または共晶点を有する材質のものを用いれば、ゼラチン
フィルタの熱損失が抑えられる。また、使用する金属ハ
ンダ１４の表面が汚染されて酸化膜や水酸化膜が形成さ
れているときは例えばナイフのエツジまだは金属たわし
でこする、電解研磨またはバレル研磨等の機械的。
キャップ１１とセラミック基板１との間に多数層もの中
間シール部材を介在させて気密シール構造を構成してい
るので、製作工数的にも、部材コスト的にも製造原価が
大幅に高価となる欠点があった。また、周辺部のシール
は、ローンによるシームラエルダー溶接を行なっている
ので、接触の状態などの変化により、電流値が変動する
こともあり、内部の温度が高くなったり、不均一４歪が
入ったシして、作業が不安定となる火力があされたもの
であり、その目的とするところは、セラミック基板の開
口端に金属ペーストを塗布して焼成し金属層を形成した
後、この金属層とガラスキャップとの間に金属ハンダを
介在させ、その金属ハンダの表面を清浄化する手段を附
与し、圧力を加えながら加熱して約２００℃以下の金属
半田の融点近傍で５〜２０秒間保持し、加圧しながら徐
冷して気密シールすることによって、簡単な構成でしか
も高品質の気密シールが安定性良く、低コストで実現可
能にした固体撮像素子の製造方法を提の一例を説明する
だめの要部断面図であり、第１図と同記号は同一要素と
なるのでその説明は省略する。同図において、まず、セ
ラミック基板１のシール面に、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｇ
−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｕ−ＰｄまたはＡｕ−Ｐｔなど
からなる金属ペースト（低融点ガラスが僅かに含まれて
いるものもある。）を塗布し、この金属ペーストがセラ
ミックと気密に接着するような例えば５００〜９００℃
で焼成して気密性を有する金属層１３を形成する。次に
この金属層１３上に、ガラスと直接的に半田付けするこ
とのできる例えばセラソルザ（旭硝子社製の商品名）で
ある金属ハンダ１４を介してガラスキャップ１１を搭載
し、ガラスキャップ１１に上方からある程度の圧力を加
えて接着固定させる。これを加熱炉の中に挿入して加熱
する。そして、加熱温度が融点近傍以下になり、金属ハ
ンダ１４が少し軟化してきたときにガラスキャップ１１
とセラミック基板１との間を圧着し、金属ハンダ１４を
押しつぶして接着を行なう。この場合、必要に応じて超
音波を約１０秒間加えると、接着性が大幅に向上できる
。次にこの接着状態で５〜３０秒間保持し、圧力を加え
た状態で室温まで冷却または自然放置し、室温で金属ハ
ンダ１４が充分に固化した時点で圧力を開放する。この
場合、使用する金属ハンダ１４は約２４０℃以下の融点
または共晶点を有する材質のものを用いれば、ゼラチン
フィルタの熱損失が抑えられる。また、使用する金属ハ
ンダ１４の表面が汚染されて酸化膜や水酸化膜が形成さ
れているときは例えばナイフのエツジまだは金属たわし
でこする、電解研磨またはバレル研磨等の機械的。
化学的または電気的手段によシ清浄化することにより接
着力を向上させることができる。また、セ接着が不完全
となり、強固な接着が不可能となるためである。また、
シール面は金属層でなくても、平滑であるだめ、特にコ
ーティング層を設ける必要はない。
着力を向上させることができる。また、セ接着が不完全
となり、強固な接着が不可能となるためである。また、
シール面は金属層でなくても、平滑であるだめ、特にコ
ーティング層を設ける必要はない。
このようなシール方法によれば、ガラスキャンプ１１と
セラミンク基板１との間は金属層１３および金属ハンダ
１４の２層構造で気密シールすることができるので、工
数低減、コスト低減が大幅に可能となる。また、融点が
約２００℃以下の金属ハンダを用いることによって、さ
らに低温度の無機シールが可能となり、フィルタの熱損
失がなく、品質が安定する。さらには固体撮像装置の全
体が炉内で均一に加熱されるので、局部的な過剰加熱や
歪の発生がなく、パッケージとしての信頼性を向上させ
ることができる。
セラミンク基板１との間は金属層１３および金属ハンダ
１４の２層構造で気密シールすることができるので、工
数低減、コスト低減が大幅に可能となる。また、融点が
約２００℃以下の金属ハンダを用いることによって、さ
らに低温度の無機シールが可能となり、フィルタの熱損
失がなく、品質が安定する。さらには固体撮像装置の全
体が炉内で均一に加熱されるので、局部的な過剰加熱や
歪の発生がなく、パッケージとしての信頼性を向上させ
ることができる。
以下、第２図を用いて具体例を説明する。
具体例
アルミナセラミックからなる基板１のシール表面にＡｇ
ペーストをスクリーン印刷し、約９００℃で１０分間焼
成してＡｇ金属層１３を形成した。
ペーストをスクリーン印刷し、約９００℃で１０分間焼
成してＡｇ金属層１３を形成した。
次に金属ハンダ１４としてセラソルザＮ０２０５ （旭
硝子の商品名）の直径０．３１１１１１の線を、表面の
酸化膜をナイフまたは金属たわしでこすって除去した後
、枠状に加工し、基板１のセラミックシール面上に形成
した金属層１３上に配置し、上方からガラスキャンプ１
１會配置して治工具を用いて固定した。これを加熱炉内
に挿入し、電源をオンして加熱し、約１５０℃のとき、
基板１とガラスキャップ１１間に１８．ｍｍＸ １８
ｍｒｎの枠状にわたり全圧２ｇｇの圧力を加えた。そし
て、温度が上昇し、約１９５℃となってセラソルザが軟
化し、さらに拡がろうとしたとき、全圧的７＃の圧力と
超音波とを同時に加えて約１０秒間保持した。次に加熱
炉の電源をオフにして室温まで冷却して圧力を開放した
。
硝子の商品名）の直径０．３１１１１１の線を、表面の
酸化膜をナイフまたは金属たわしでこすって除去した後
、枠状に加工し、基板１のセラミックシール面上に形成
した金属層１３上に配置し、上方からガラスキャンプ１
１會配置して治工具を用いて固定した。これを加熱炉内
に挿入し、電源をオンして加熱し、約１５０℃のとき、
基板１とガラスキャップ１１間に１８．ｍｍＸ １８
ｍｒｎの枠状にわたり全圧２ｇｇの圧力を加えた。そし
て、温度が上昇し、約１９５℃となってセラソルザが軟
化し、さらに拡がろうとしたとき、全圧的７＃の圧力と
超音波とを同時に加えて約１０秒間保持した。次に加熱
炉の電源をオフにして室温まで冷却して圧力を開放した
。
このようにして形成された固体撮像装置を温度約８０℃
、湿度約９０チで約５００時間放置したとき、Ｈ＠
リークは全く発生せず、気密性、耐湿性が極めて良好で
あった。比較例として、セラソルザの線の表面を清浄化
しなかったものは前記と同一条件で放置した場合、約１
０時間程度で気密性が破壊された。
、湿度約９０チで約５００時間放置したとき、Ｈ＠
リークは全く発生せず、気密性、耐湿性が極めて良好で
あった。比較例として、セラソルザの線の表面を清浄化
しなかったものは前記と同一条件で放置した場合、約１
０時間程度で気密性が破壊された。
なお、前述した実施例においては、基板１のシール表面
に形成した金”異層１３はＡ１ペーストの印刷焼成層、
金属ハンダ１４はセラソルザＮ０２０５またその形状が
線状のものをそれぞれ用いた場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、金属層１３は
Ａｕ 、 Ａｇ−Ｐｄ 、 Ａｇ−Ｐｔ。
に形成した金”異層１３はＡ１ペーストの印刷焼成層、
金属ハンダ１４はセラソルザＮ０２０５またその形状が
線状のものをそれぞれ用いた場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、金属層１３は
Ａｕ 、 Ａｇ−Ｐｄ 、 Ａｇ−Ｐｔ。
ｔＴＪ７＃’、；（ＲＴｈ／／ＷＳ：＋１Ｊ７Ｚ４へ、
、 、、、、、。２４６．Ｎ。
、 、、、、、。２４６．Ｎ。
１８６、Ｎ０１４３．Ｎ０１２３等を用いても良く、ま
たその、甲状はシート状のものをそれぞれ用いても前述
との製造方法によれば、気密シールが簡単な構成でかつ
高品質でしかも安定性良く、低コストで実現できるとい
う極めて優れた効果が得られる。
たその、甲状はシート状のものをそれぞれ用いても前述
との製造方法によれば、気密シールが簡単な構成でかつ
高品質でしかも安定性良く、低コストで実現できるとい
う極めて優れた効果が得られる。
第１図は固体撮像装置の一例を示す要部断面構成図、第
２図は本発明にょる固体撮像装置の製造方法の一例を説
明するための要部断面構成図である。 １・・・・セラミック基板、２・・・・固体撮像素子、
１１・・・・ガラスキャップ、１３・・・・金属層、１
４・・・・金属ハンダ。
２図は本発明にょる固体撮像装置の製造方法の一例を説
明するための要部断面構成図である。 １・・・・セラミック基板、２・・・・固体撮像素子、
１１・・・・ガラスキャップ、１３・・・・金属層、１
４・・・・金属ハンダ。
Claims (1)
- 受光面にフィルタを有する固体撮像素子を収納配置する
セラミック基板のシール面表面に金属膜またはガラス膜
を形成する工程と、前記金属膜またはガラス膜上に表面
を清浄化ハンダを配置する工程と、前記金属ハンダ上に
ガラスキャップを配置しセラミック基板とガラスキャッ
プ間に圧力を加えて加熱する工程と、前記金属ハンダの
融点近傍で５〜２０秒間保持する工程と、前記加圧状態
で徐冷する工程とを経てセラミック基板とガラス、キャ
ンプとを気密シールしたことを特徴とする固体撮像装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196013A JPS5986256A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196013A JPS5986256A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986256A true JPS5986256A (ja) | 1984-05-18 |
Family
ID=16350773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57196013A Pending JPS5986256A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 固体撮像装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986256A (ja) |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57196013A patent/JPS5986256A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7112471B2 (en) | Leadless packaging for image sensor devices and methods of assembly | |
| EP0089044A2 (en) | A semiconductor device having a container sealed with a solder of low melting point | |
| JPH03506100A (ja) | 固体素子上への密封シール形成方法 | |
| JP3355881B2 (ja) | 固体撮像装置及びその製造方法 | |
| JPS5986256A (ja) | 固体撮像装置の製造方法 | |
| JPH10144898A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS61174766A (ja) | 固体撮像装置とその製造方法 | |
| JP4708175B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0864721A (ja) | マルチチップ・モジュール用ボール・グリッド・アレイ・パッケージおよびその製造方法 | |
| JP2870501B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP4567162B2 (ja) | 光半導体装置用キャップとこれを用いた光半導体装置 | |
| JP2890731B2 (ja) | 半導体装置パッケージの製造方法および接合部材 | |
| JP2593395Y2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPS6086973A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0349398Y2 (ja) | ||
| JPS6136969A (ja) | 半導体固体撮像装置 | |
| JP2970040B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH0329366A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6074565A (ja) | カラ−固体撮像装置の製造方法 | |
| JPS60110156A (ja) | 固体撮像素子の製造方法 | |
| JPS63313858A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH05182999A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS5949698B2 (ja) | 電子部品の封止方法 | |
| JPH05218375A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS58140155A (ja) | 固体撮像装置 |