JP2011159900A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固体撮像装置において、ガラス板の表面に結露が発生することを防止する。
【解決手段】固体撮像装置は、上部に凹部１ａが形成され且つ金属リード２を有するパッケージ１と、パッケージ１の上面に固定された枠状のパッケージリブ３と、パッケージ１の凹部１ａに固定され且つ電極パッド６を有する固体撮像素子５と、金属リード２と電極パッド６とを電気的に接続する金属細線７と、接着剤８により、パッケージリブ３の上面に固定されたガラス板９とを備えている。パッケージリブ３の上部には、第１の溝が形成されている。接着剤８における第１の溝と対応する部分には、スリット８ａが形成されている。スリット８ａは、パッケージ１、パッケージリブ３及びパッケージリブ３に接着剤８により固定されたガラス板９によって形成される空間Ｓと、外部とを連通している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を備えた固体撮像装置に関する。

固体撮像装置は、例えばビデオカメラ又はスチルカメラ等に広く用いられている。近年、携帯端末の電子機器の小型化に伴い、固体撮像装置の小型化が要求されている。このため、固体撮像素子は、ベアチップの状態で、固体撮像装置内に搭載されている。

固体撮像装置の小型化を図る技術として、以下に示す技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。従来の固体撮像装置の構造について、図７を参照しながら説明する。図７は、従来の固体撮像装置の構造を示す断面図である。

図７に示すように、リード３２を有するパッケージ本体３１には、固体撮像素子３５が固定されている。パッケージ枠体３３の開口端面Ｓ33には、シール透明板３９が熱硬化性樹脂３８を介して接着されている。従来では、パッケージ枠体３３の開口端面Ｓ33に、シール透明板３９を接着するので、パッケージ本体３１及びパッケージ枠体３３を有するパッケージの平面サイズと、シール透明板３９の平面サイズとを同程度にすることができるため、固体撮像装置の小型化を図ることができる。

特開平６−２９５０５号公報

しかしながら、従来の固体撮像装置では、以下に示す問題がある。

図７に示すように、パッケージ枠体３３の開口端面Ｓ33は、段差のない平面である。このため、熱硬化性樹脂３８は、パッケージ枠体３３の開口端面Ｓ33の全領域に広がっている。言い換えれば、熱硬化性樹脂３８は、パッケージ枠体３３とシール透明板３９との間に隙間なく広がっている。このため、パッケージ及び該パッケージに熱硬化性樹脂３８を介して接着されたシール透明板３９によって形成される空間ｓは、密閉されている。言い換えれば、空間ｓは、大気と遮断されている。このため、空間ｓと固体撮像装置外（言い換えれば、大気）との間に、温度差又は湿度差が生じるため、空間ｓに露出するシール透明板３９の表面に結露が発生するという問題がある。

前記の問題に鑑み、本発明の目的は、固体撮像装置において、ガラス板の表面に結露が発生することを防止することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る固体撮像装置は、上部に凹部が形成され且つ金属リードを有するパッケージと、パッケージの上面に固定された枠状のパッケージリブと、パッケージの凹部に固定され且つ電極パッドを有する固体撮像素子と、金属リードと電極パッドとを電気的に接続する金属細線と、接着剤により、パッケージリブの上面に固定されたガラス板とを備え、パッケージリブの上部には、第１の溝が形成されており、接着剤における第１の溝と対応する部分には、スリットが形成されており、スリットは、パッケージ、パッケージリブ及びパッケージリブに接着剤により固定されたガラス板によって形成される空間と、外部とを連通していることを特徴とする。

本発明に係る固体撮像装置によると、パッケージリブの上部に、第１の溝を形成する。これにより、接着剤によるパッケージリブへのガラス板の固定の際に、表面張力を利用して、第１の溝に流れ込んだ接着剤を、第１の溝で堰き止めることができる。このため、接着剤における第１の溝と対応する部分に、固体撮像装置内に形成される空間と固体撮像装置外とを連通するスリットを形成することができる。スリットにより、空間から固体撮像装置外（言い換えれば、大気）への空気及び水分の出入りが可能になるため、空間の温度及び湿度を、大気の温度及び湿度と同一に維持することができる。このため、空間に露出するガラス板の表面に結露が発生することを防止することができる。

さらに、パッケージリブの上部に第１の溝を形成することにより、上述の通り、ガラス板の固定の際に、接着剤にスリットを形成することができるため、空間を大気に開放することができ、空間が密閉されることを防止することができる。このため、ガラス板の固定の際に、密閉された空間の内圧が上昇することにより、加工不良を招くことを防止することができる。

従って、信頼性が高い固体撮像装置を実現することができる。

本発明に係る固体撮像装置において、第１の溝に流れ込んだ接着剤が、第１の溝で堰き止められていることが好ましい。

本発明に係る固体撮像装置において、第１の溝は、パッケージリブの内側面から外側面に向かって延びていることが好ましい。

本発明に係る固体撮像装置において、パッケージリブの上部における第１の溝の側方には、第２の溝が形成されていることが好ましい。

このようにすると、第１の溝の側方に第２の溝を形成することにより、ガラス板の固定の際に、接着剤を、第２の溝に流し込むことができる。このため、接着剤を、第２の溝に流し込んで、第２の溝で堰き止めることができる。又は、接着剤が、第２の溝に充填され、第１の溝と第２の溝との間に介在する段差を越えて、第１の溝に流れ込むことがあっても、接着剤を、第１の溝で堰き止めることができる。従って、接着剤における第１の溝と対応する部分に、スリットを確実に形成することができる。言い換えれば、ガラス板の固定の際に、接着剤が、第１の溝に充填されて、接着剤における第１の溝と対応する部分に、スリットが形成されない虞を防止することができる。

本発明に係る固体撮像装置において、第２の溝に流れ込んだ接着剤が、第２の溝で堰き止められていることが好ましい。

本発明に係る固体撮像装置によると、パッケージリブの上部に、第１の溝を形成する。これにより、接着剤によるパッケージリブへのガラス板の固定の際に、表面張力を利用して、第１の溝に流れ込んだ接着剤を、第１の溝で堰き止めることができる。このため、接着剤における第１の溝と対応する部分に、固体撮像装置内に形成される空間と固体撮像装置外とを連通するスリットを形成することができる。スリットにより、空間から固体撮像装置外（言い換えれば、大気）への空気及び水分の出入りが可能になるため、空間の温度及び湿度を、大気の温度及び湿度と同一に維持することができる。このため、空間に露出するガラス板の表面に結露が発生することを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す平面図である。 左側の図が、固体撮像装置の構造を示す平面図であり、右側の図が、固体撮像装置における第１の溝及びスリット並びにその近傍部分の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係る固体撮像装置の構造を示す平面図である。 左側の図が、固体撮像装置の構造を示す平面図であり、右側の図が、固体撮像装置における第１，第２の溝及びスリット並びにその近傍部分の構造を示す断面図である。 左側の図が、固体撮像装置の構造を示す平面図であり、右側の図が、固体撮像装置における第１，第２の溝及びスリット並びにその近傍部分の構造を示す断面図である。 従来の固体撮像装置の構造を示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（一実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構造について、図１、図２及び図３を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す断面図である。具体的には、図１は、図２に示すI-I線における断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る固体撮像装置の構造を示す平面図である。図３は、左側の図が、固体撮像装置の構造を示す平面図であり、右側の図が、固体撮像装置における第１の溝及びスリット並びにその近傍部分の構造を示す断面図である。具体的には、図３は、図２に示すIII-III線における断面図である。

図１に示すように、パッケージ１の上部には、凹部１ａが形成され、パッケージ１の断面形状は、コ字状である。パッケージ１は、金属リード２を有し、金属リード２は、パッケージ１の上面及び側面に形成されている。パッケージ１の上面には、パッケージリブ３が固定されている。例えば導電性のペースト４により、パッケージ１の凹部１ａの底面には、固体撮像素子５が固定されている。固体撮像素子５は、電極パッド６を有し、電極パッド６は、固体撮像素子５の上面に形成されている。金属細線７により、金属リード２と電極パッド６とが電気的に接続されている。接着剤８により、パッケージリブ３の上面には、ガラス板９が固定されている。ここで、パッケージ１の「上面」とは、パッケージ１における凹部１ａ以外の部分の上面をいう。

図２に示すように、本実施形態に係る固体撮像装置は、凹部１ａが形成され且つ金属リード２を有するパッケージ１と、パッケージ１の上面に固定された枠状のパッケージリブ３と、ペーストによりパッケージ１の凹部１ａの底面に固定され且つ電極パッド６を有する固体撮像素子５と、金属リード２と電極パッド６とを電気的に接続する金属細線７と、接着剤８によりパッケージリブ３の上面に固定されたガラス板９とを備えている。図２において、点線部分は、接着剤８の形成部分を示している。

パッケージリブ３の上部には、図２に示すように、パッケージリブ３の内側面から外側面に向かって延びる第１の溝３ａが形成されている。ここで、図１に示すように、パッケージリブの「内側面」とは、空間Ｓに露出する側面をいう。一方、「外側面」とは、固体撮像装置外に露出する側面をいう。「空間Ｓ」とは、パッケージ１、パッケージリブ３、及びパッケージリブ３に接着剤８により固定されたガラス板９によって形成される空間をいう。

図３に示すように、表面張力により、パッケージリブ３の第１の溝３ａに流れ込んだ接着剤８が、第１の溝３ａで堰き止められている。このため、図２に示すように、接着剤８における第１の溝３ａと対応する部分には、スリット８ａが形成されている。スリット８ａは、図１に示すように、空間Ｓと固体撮像装置外（言い換えれば、大気）とを連通している。スリット８ａは、通気口としての機能を果たしている。

本実施形態によると、パッケージリブ３の上部に、パッケージリブ３の内側面から外側面に向かって延びる第１の溝３ａを形成する。これにより、接着剤８によるパッケージリブ３へのガラス板９の固定の際に、表面張力を利用して、第１の溝３ａに流れ込んだ接着剤８を、第１の溝３ａで堰き止めることができる。このため、接着剤８における第１の溝３ａと対応する部分に、空間Ｓと固体撮像装置外とを連通するスリット８ａを形成することができる。スリット８ａにより、空間Ｓから固体撮像装置外（言い換えれば、大気）への空気及び水分の出入りが可能になるため、空間Ｓの温度及び湿度を、大気の温度及び湿度と同一に維持することができる。このため、空間Ｓに露出するガラス板９の表面に結露が発生することを防止することができる。

さらに、パッケージリブ３の上部に第１の溝３ａを形成することにより、上述の通り、ガラス板９の固定の際に、接着剤８にスリット８ａを形成することができるため、空間Ｓを大気に開放することができ、空間Ｓが密閉されることを防止することができる。このため、ガラス板の固定の際に、密閉された空間の内圧が上昇することにより、加工不良を招くことを防止することができる。

従って、信頼性が高い固体撮像装置を実現することができる。

（一実施形態の変形例）
以下に、本発明の一実施形態の変形例に係る固体撮像装置の構造について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、本発明の一実施形態の変形例に係る固体撮像装置の構造を示す平面図である。図５は、左側の図が、固体撮像装置の構造を示す平面図であり、右側の図が、固体撮像装置における第１，第２の溝及びスリット並びにその近傍部分の構造を示す断面図である。具体的には、図５は、図４に示すV-V線における断面図である。図４〜図５において、第１の実施形態における構成要素と同一の構成要素には、図１〜図３に示す符号と同一の符号を付す。従って、本変形例では、第１の実施形態と同様の説明を適宜省略する。

本変形例と第１の実施形態との構成上の相違点は、以下に示す点である。

第１の実施形態では、図２に示すように、パッケージリブ３の上部には、第１の溝３ａが形成されている。接着剤８における第１の溝３ａと対応する部分には、スリット８ａが形成されている。図３に示すように、表面張力により、パッケージリブ３の第１の溝３ａに流れ込んだ接着剤８が、第１の溝３ａで堰き止められている。

これに対し、本変形例では、図４に示すように、パッケージリブ３の上部には、第１の溝３ａが形成されている。パッケージリブ３の上部における第１の溝３ａの両側方には、第２の溝３ｂ１，３ｂ２が形成されている。これにより、図５に示すように、第２の溝３ｂ１と第１の溝３ａとの間に、段差Ｄ１が形成され、第１の溝３ａと第２の溝３ｂ２との間に、段差Ｄ２が形成されている。接着剤８における第１の溝３ａと対応する部分には、スリット１８ａが形成されている。図５に示すように、表面張力により、パッケージリブ３の第２の溝３ｂ１，３ｂ２に流れ込んだ接着剤８が、第２の溝３ｂ１，３ｂ２で堰き止められている。スリット１８ａは、スリット８ａの幅（図３：Ｗ8a参照）よりも大きい幅Ｗ18aを有している。

本変形例によると、第１の溝３ａの側方に第２の溝３ｂ１，３ｂ２を形成することにより、ガラス板９の固定の際に、接着剤８を、第２の溝３ｂ１，３ｂ２に流し込むことができる。このため、図５に示すように、接着剤８を、第２の溝３ｂ１，３ｂ２に流し込んで、第２の溝３ｂ１，３ｂ２で堰き止めることができる。又は、図６に示すように、接着剤８が、第２の溝３ｂ１，３ｂ２に充填され、段差Ｄ１，Ｄ２を越えて、第１の溝８ａに流れ込むことがあっても、接着剤８を、第１の溝３ａで堰き止めることができる。従って、接着剤８における第１の溝３ａと対応する部分に、スリット１８ａ，２８ａを確実に形成することができる。言い換えれば、ガラス板の固定の際に、接着剤が、第１の溝に充填されて、接着剤における第１の溝と対応する部分に、スリットが形成されない虞を防止することができる。

なお、本実施形態では、図５に示すように、第１の溝３ａの幅が、第２の溝３ｂ１，３ｂ２の幅と異なっている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１の溝の幅は、第２の溝の幅と同じであってもよい。

また、本実施形態では、図５に示すように、第１の溝３ａの深さが、第２の溝３ｂ１，３ｂ２の深さと同じである場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１の溝の深さは、第２の溝の深さと異なっていてもよい。

また、本実施形態では、図５に示すように、パッケージリブ３の上部における第１の溝３ａ両側方に、第２の溝３ｂ１，３ｂ２を形成する場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パッケージリブの上部における第１の溝の両側方のうち一側方に、第２の溝を形成してもよい。

本発明は、ガラス板の表面に結露が発生することを防止することができ、固体撮像装置に有用である。

１ パッケージ
２ 金属リード
３ パッケージリブ
３ａ 第１の溝
３ｂ１，３ｂ２ 第２の溝
４ ペースト
５ 固体撮像素子
６ 電極パッド
７ 金属細線
８ 接着剤
８ａ，１８ａ，２８ａ スリット
９ ガラス板
Ｄ１，Ｄ２ 段差
Ｗ8a，Ｗ18a 幅

Claims (5)

1. 上部に凹部が形成され且つ金属リードを有するパッケージと、
   前記パッケージの上面に固定された枠状のパッケージリブと、
   前記パッケージの前記凹部に固定され且つ電極パッドを有する固体撮像素子と、
   前記金属リードと前記電極パッドとを電気的に接続する金属細線と、
   接着剤により、前記パッケージリブの上面に固定されたガラス板とを備え、
   前記パッケージリブの上部には、第１の溝が形成されており、
   前記接着剤における前記第１の溝と対応する部分には、スリットが形成されており、
   前記スリットは、前記パッケージ、前記パッケージリブ及び前記パッケージリブに前記接着剤により固定された前記ガラス板によって形成される空間と、外部とを連通していることを特徴とする固体撮像装置。
2. 前記第１の溝に流れ込んだ前記接着剤が、前記第１の溝で堰き止められていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
3. 前記第１の溝は、前記パッケージリブの内側面から外側面に向かって延びていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
4. 前記パッケージリブの上部における前記第１の溝の側方には、第２の溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
5. 前記第２の溝に流れ込んだ前記接着剤が、前記第２の溝で堰き止められていることを特徴とする請求項４に記載の固体撮像装置。

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