專利名稱：固體攝像裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體攝像裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，在固體攝像裝置上是使用中空的玻璃·陶瓷型盒子，但由于成本高，所以最近正開發(fā)樹脂制中空盒子(參照專利文獻(xiàn)1)。
但是，使用樹脂中空制盒子的固體攝像裝置在實(shí)用化上還有些問題。
例如，經(jīng)常在盒子成形時(shí)產(chǎn)生樹脂溶液溢出金屬模的縫脊，即所謂溢料，該溢料在固體攝像裝置的制造時(shí)變成粉屑，即使利用清洗工序也難以完全除去。結(jié)果，封閉該樹脂中空制盒子后粉屑在盒子內(nèi)飛散，附著在固體攝像元件的受光面上，往往引起攝像元件的誤動(dòng)作。
又，作為封閉樹脂制中空盒子的蓋材，主要使用透明玻璃、透明樹脂等透明板，但由于形成盒子的樹脂與形成蓋材的金屬或玻璃等的熱膨脹差大，所以使通常因成形時(shí)或安裝時(shí)的熱引起的盒子的翹曲等變形增大。當(dāng)存在這樣的變形時(shí)，往往在入射光的焦點(diǎn)上發(fā)生偏差，存在固體攝像元件不正確讀取影像等問題。為了防止上述那樣的變形，對于將蓋材貼在盒子上時(shí)使用的粘接劑，提出使用彈性率在5GPa以下的產(chǎn)品(參照專利文獻(xiàn)2)。但是其效果不夠好，特別是一維圖像傳感器那樣的長方形的盒子時(shí)，依然容易發(fā)生翹曲。
因此，固體攝像裝置存在不能正確發(fā)揮功能的問題。
專利文獻(xiàn)1特開平6-163950號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-12719號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述情況作出的，目的在于提供可防止因樹脂制中空盒子的成形過程中產(chǎn)生的溢料等導(dǎo)致的粉屑引起的固體攝像元件的誤動(dòng)作，并且在改良中空盒子的氣密性方面或者改良樹脂制中空盒子自身的翹曲方面至少實(shí)現(xiàn)一個(gè)，可正確發(fā)揮攝像功能的固體攝像裝置及其制造方法。
本發(fā)明者們深入研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過利用熱可塑性樹脂成形上述樹脂制中空盒子，且在盒子的特定部位具有使用了硬化性樹脂的樹脂，可解決上述課題的至少一個(gè)，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明提供下述[1]所示的固體攝像裝置。
一種固體攝像裝置，具有由大致矩形的樹脂制底板和大致垂設(shè)在其周緣上的樹脂制側(cè)壁一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子，開口部被透明板封閉的熱可塑性樹脂制中空盒子，在該中空盒子的內(nèi)底面上設(shè)置有金屬制島，在該島上粘固有固體攝像元件，其特征在于在(a)上述中空盒子的內(nèi)表面部、(b)上述金屬制導(dǎo)線端子與上述中空盒子內(nèi)表面的分界部、以及(c)上述中空盒子與上述透明板的接合部的至少1個(gè)部位上，配置硬化樹脂形成組成物硬化后的硬化樹脂，前述硬化樹脂的小型攜帶式硬度計(jì)硬度在A級中是80以下。
又，[2]硬化樹脂優(yōu)選包含從環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、尿素-三聚氰胺樹脂、聚氨脂樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂以及丙烯酸樹脂群中選出的至少1種。
又，本發(fā)明關(guān)于設(shè)有固體攝像元件的金屬制島以及中空盒子內(nèi)底面，提供下述[3][4]所示的固體攝像裝置。
是如上述[1]或[2]所述的固體攝像裝置，其特征在于在上述金屬制島上沿著上述固體攝像元件的縱向設(shè)置突堤部。
是如上述[1]～[3]任何一項(xiàng)所述的固體攝像裝置，其特征在于接近上述金屬制島的側(cè)面，在上述盒子的內(nèi)底面上，沿著其縱向配設(shè)有槽。
并且，本發(fā)明在上述硬化樹脂形成組成物是下述的[5]時(shí)制造上更簡便，優(yōu)選。
是如上述[1]～[4]任何一項(xiàng)所述的固體攝像裝置，其特征在于該硬化樹脂組成物包含紫外線硬化性樹脂。
又，本發(fā)明提供上述固體攝像裝置的下述制造方法。
是一種固體攝像元件的制造方法，按以下順序設(shè)有，(I)成形由大致矩形的樹脂制底板以及大致垂設(shè)在該底板周緣上的樹脂制側(cè)壁一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子，且開口部可被透明板封閉的熱可塑性樹脂制中空盒子的工序；(II)在該盒子的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件的工序；
(III)利用接合線電氣連接該固體攝像元件的電極與該金屬制導(dǎo)線端子的工序；(IV)由透明板封閉該盒子開口部的工序；其特征在于，具有以下工序中選出的至少一個(gè)工序(i)通過在該盒子內(nèi)表面賦予硬化樹脂形成組成物A并使其硬化形成硬化樹脂A，從而利用硬化樹脂覆蓋該盒子內(nèi)表面的至少一部分以及/或該盒子內(nèi)的該導(dǎo)線端子與該盒子內(nèi)表面的分界部的工序，以及(ii)在該盒子的開口部的與該透明板接觸的部位賦予硬化樹脂組成物B，并利用透明板封閉該開口部后，利用該硬化樹脂組成物B硬化后的硬化樹脂B封死該開口部的工序。
但下述的硬化樹脂形成組成物A與硬化樹脂組成物B可以一樣也可不一樣。
上述[6]的制造方法中的硬化樹脂形成組成物A優(yōu)選下述[7]～[9]所述的任何一種。
是如上述[6]所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述硬化樹脂形成組成物A的粘度在5000mPa·sec以下。
是如上述[6]或[7]所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于伴隨上述硬化樹脂形成組成物A的硬化的體積收縮率在5％以下。
是如上述[6]～[8]任何一項(xiàng)所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述硬化樹脂形成組成物A是紫外線硬化性的。
上述[9]所示的硬化樹脂形成組成物A是紫外線硬化性的時(shí)，其中也優(yōu)選下述的制造方法。
是如上述[9]任何一項(xiàng)所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于在上述硬化樹脂形成組成物A上照射紫外線，形成硬化樹脂A時(shí)，該硬化樹脂A的重量是硬化前的硬化樹脂形成組成物A的重量的99.8％以上、100％以下。
是如上述[9]或[10]所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述工序(i)是，在上述中空盒子內(nèi)表面上賦予紫外線硬化性的硬化樹脂形成組成物A，通過封死的透明板照射紫外線使該樹脂形成組成物A成為硬化樹脂A，從而利用硬化樹脂覆蓋該中空盒子內(nèi)表面的至少一部分以及/或該盒子內(nèi)的金屬制導(dǎo)線端子與樹脂部分的分界部分的工序。
另一方面，上述[6]的制造方法中的硬化樹脂形成組成物B優(yōu)選下述[12]～[13]所述的任何一種。
是如上述[6]任何一項(xiàng)所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述硬化性樹脂形成組成物B的粘度在10000mPa·sec以上。
是如上述[6]或[11]任何一項(xiàng)所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于該硬化樹脂形成組成物B是紫外線硬化性的。
上述[13]所示的硬化樹脂組成物A是紫外線硬化性的時(shí)，其中也優(yōu)選下述的制造方法。
一種固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述工序(ii)是在上述中空盒子上面與透明板之間賦予紫外線硬化性的樹脂形成組成物B，通過該透明板照射紫外線使該樹脂形成組成物成為硬化樹脂從而封閉該盒子的工序。
如果采用上述[6]～[14]所示的制造方法，則可容易制造本發(fā)明的固體攝像裝置，優(yōu)選上述[2]～[5]所示的固體攝像裝置。
這樣，制造出[15]的固體攝像裝置。
又，本發(fā)明提供下述[16]所示的固體攝像裝置。
一種固體攝像裝置，其特征在于備有具有凹部的樹脂制的盒主體(中空盒子)；設(shè)在凹部的底面上的島；固定在島上的固體攝像元件；從凹部內(nèi)經(jīng)由盒主體的側(cè)壁延伸到外部的導(dǎo)線端子；連接固體攝像元件和導(dǎo)線端子的接合線；與島的寬度方向兩端相接觸，沿著島的縱向延伸的一對突起部(突堤部)；以及與突起部的各外側(cè)側(cè)面相接觸的第1硬化樹脂。
一對突起部能夠限制島在寬度方向上的移動(dòng)。固體攝像元件的受光面露出，能夠使充足光量的光入射到該受光面上。第1硬化樹脂被突起部外側(cè)的側(cè)面阻擋，不存在于受光面上。因此，根據(jù)本固體攝像裝置，能夠進(jìn)行正確的攝像。
又，本發(fā)明提供下述[17]所示的固體攝像裝置。
是如上述[16]所述的固體攝像裝置，其特征在于備有封閉盒主體的凹部的透明板；以及加裝在盒主體與透明板之間的第2硬化樹脂。第2硬化樹脂能夠粘接透明板和盒主體。
又，本發(fā)明提供下述[18]所示的固體攝像裝置。
是如上述[17]所述的固體攝像裝置，其特征在于第1硬化樹脂與第2硬化樹脂是連續(xù)的。
第1硬化樹脂和第2硬化樹脂可在相同的工序中涂敷，結(jié)構(gòu)簡單。
又，本發(fā)明提供下述[19]所示的固體攝像裝置。
是如上述[16]所述的固體攝像裝置，其特征在于第1硬化樹脂被覆接合線和導(dǎo)線端子的連接部。
由于第1硬化樹脂被覆了連接部，所以能夠防止該連接部劣化。
如果采用上述發(fā)明，則可防止因粉屑引起的固體攝像元件的誤動(dòng)作，使中空盒子內(nèi)的氣密性更可靠。因此，也可防止水分從盒子外侵入而在盒子內(nèi)結(jié)露。又，如果采用本發(fā)明，則可顯著減少封閉透明板后的固體攝像裝置的翹曲。同時(shí)具有這些效果的固體攝像裝置，即使在具有可望低成本化的樹脂制中空盒子的固體攝像裝置中，也可提供實(shí)用性更優(yōu)良的固體攝像裝置。因此，如果采用本固體攝像裝置，則可進(jìn)行正確的攝像。


圖1是將本發(fā)明的固體攝像裝置的一例在該裝置的中央部剖開的概要剖面圖。
圖2是表示可用于本發(fā)明的固體攝像裝置的樹脂制中空盒子的一例的俯視圖。
圖3是模式性表示可用于本發(fā)明的固體攝像裝置的樹脂制中空盒子的一例的立體圖。硬化樹脂沒有圖示。
圖4是備有固體攝像元件收納盒的固體攝像裝置的詳細(xì)立體圖。
圖5是備有具有切口的島的固體攝像元件收納盒中央部的立體圖。
圖6是備有分割的島的固體攝像元件收納盒中央部的立體圖。
圖7是用于說明固體攝像元件收納盒的制造方法的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，說明實(shí)施形式的固體攝像裝置及其制造方法。同樣的部分采用同樣的標(biāo)記，省去重復(fù)的說明。
本發(fā)明的固體攝像裝置是在由大致矩形的樹脂制底板22和大致垂設(shè)在其周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子40，且開口部可被透明板26封閉的樹脂制中空盒子20上，樹脂制中空盒子20內(nèi)表面的樹脂部分的至少一部分以及導(dǎo)線端子40與樹脂部分的分界部被樹脂形成組成物硬化后的硬化樹脂32覆蓋著。
又，本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法，按以下順序包含在由大致矩形的樹脂制底板22和大致垂設(shè)在其周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成，并插設(shè)導(dǎo)線端子40，且開口部可被透明板26封閉的樹脂制中空盒子20的內(nèi)底面上固定固體攝像元件12的工序；利用接合線電氣連接固體攝像元件12的電極與導(dǎo)線端子40的工序；以及通過在樹脂制中空盒子20的內(nèi)表面賦予樹脂形成組成物而形成硬化樹脂32從而利用硬化樹脂覆蓋樹脂制盒子20內(nèi)表面的樹脂部分的至少一部分以及盒子內(nèi)的導(dǎo)線端子40與樹脂部分的分界部的工序。
圖1是將圖2所示的固體攝像裝置在導(dǎo)線端子的插設(shè)部分剖開的概要剖面圖(I-I箭頭剖面圖)。
本發(fā)明的固體攝像裝置10具有收納固體攝像元件12的樹脂制中空盒子20、封閉該中空盒子的開口部的透明板26，為了粘固固體攝像元件12而具有設(shè)置在該中空盒子20的內(nèi)部底面上的金屬制島30(以下也只叫做“島”)。固體攝像元件12，可對通過透明板26從攝像裝置外入射的光攝像，該固體攝像元件12應(yīng)答入射光而記錄的電信號，可通過與固體攝像元件12電氣連接的導(dǎo)線端子40等取出固體攝像裝置10外。
也可代替導(dǎo)線端子40，在電極座上設(shè)置金屬突起，使絕緣性膜與導(dǎo)體配線構(gòu)成的配線基板通過前述電極座電氣連接。
固體攝像元件12具有讀出部，讀出部具有應(yīng)答入射光而順序讀出發(fā)生信號電荷的像素的排列和像素排列的信號電荷的功能。固體攝像元件，優(yōu)選具有多個(gè)像素排列的半導(dǎo)體攝像元件，大致分為一維狀像素排列的一維圖像傳感器(線性傳感器)和二維狀像素排列的二維圖像傳感器(面?zhèn)鞲衅?。在本發(fā)明的固體攝像裝置或其制造方法中，作為固體攝像元件，既可使用線性傳感器也可使用面?zhèn)鞲衅鳎珒?yōu)選使用線性傳感器。作為攝像元件，可例示CCD圖像傳感器、COMS圖像傳感器、CMD、電荷注入器件、紅外圖像傳感器等。又，線性傳感器的代表長度是2～15cm，優(yōu)選3～10cm。
作為本發(fā)明的固體攝像裝置，可例示傳真機(jī)、掃描儀、條形碼讀出器。
樹脂制中空盒子20，由大致矩形的樹脂制底板22和大致垂設(shè)在底板22的周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成。大致矩形的樹脂制底板22以及樹脂制側(cè)壁24為了具有機(jī)械強(qiáng)度都具有適當(dāng)?shù)暮穸取?br> 所謂樹脂制底板22是「大致矩形」，指包含除正方形以及矩形形狀以外大體矩形的形狀。所謂「大體矩形」，是指具有平行的長邊但短邊即使是直線狀也不與長邊正交或短邊不是直線的形狀，以及極其縱長的橢圓等。另外，具有平行的長邊的中空盒子20的底板形狀，矩形缺四角的形狀、矩形的角帶圓的形狀、或短邊不是直線狀而是半圓形的形狀也含在上述「大體矩形的形狀」內(nèi)。
樹脂制側(cè)壁24大致垂設(shè)在大致矩形的樹脂制底板22的周緣上。樹脂制側(cè)壁24與樹脂制底板22接觸的形狀和外形面積與樹脂制底板22的大致一樣。所謂「大致垂設(shè)」，是指除嚴(yán)格垂直設(shè)置的樹脂制側(cè)壁以外，也包含朝向開口部稍微擴(kuò)大地設(shè)置的樹脂制側(cè)壁。所謂「稍微擴(kuò)大」，是指具有離垂直方向45°以內(nèi)、優(yōu)選30°以內(nèi)的傾斜。
可任意組合以上的樹脂制底板的形狀和樹脂制側(cè)壁的設(shè)置角度而設(shè)計(jì)中空盒子的整體形狀。中空盒子，與上述整體形狀無關(guān)，在中空盒子20的內(nèi)底面上具有可設(shè)置金屬性島的區(qū)域。
在本發(fā)明上使用的樹脂制中空盒子20內(nèi)插設(shè)(埋設(shè))金屬制導(dǎo)線端子40。
導(dǎo)線端子40，電氣以及機(jī)械連接固體攝像裝置與外部電路。導(dǎo)線端子40是金屬制的，可使用金屬制的眾所周知的形式。作為金屬可例示銅、銅合金、鐵合金，可優(yōu)選使用作為銅或鐵58％鎳42％的合金的42合金。這些金屬(合金)可施加鍍層使用，用于鍍層的材料可例示金、銀、鎳以及焊錫。
導(dǎo)線端子40優(yōu)選使用引線框在中空盒子20成形時(shí)與樹脂組成物一體成形，之后進(jìn)行彎曲或切斷等加工，作為導(dǎo)線端子。
粘固在島30上的固體攝像元件12與用于將讀出的信號電荷傳遞到固體攝像裝置10外部的導(dǎo)線端子40電氣連接。在圖1中，固體攝像元件12利用接合線42與導(dǎo)線端子40連接。為了將從固體攝像元件讀出的信號電荷傳到固體攝像裝置的外部，利用接合線等連接固體攝像元件的電極與導(dǎo)線端子。接合線42是金屬細(xì)線，優(yōu)選由金、鋁、銅以及以它們?yōu)橹饕煞值暮辖饦?gòu)成。接合線的連接方法，根據(jù)導(dǎo)線的材質(zhì)等確定，但可例舉球焊法或楔焊法等。
利用接合線等電氣配線后，利用透明板26封死中空盒子20的開口部而獲得固體攝像裝置10。封死，可使用放射線硬化性、濕氣硬化性、或熱硬化性的樹脂形成組成物，后面詳細(xì)敘述。
在樹脂制側(cè)壁24的開口部的內(nèi)側(cè)周緣上也可設(shè)置埋入透明板的切槽。
中空盒子20被透明板26封閉。在此，所謂透明板，指用于攝像的入射光，一般在可見光(400～700nm)以及近紅外區(qū)域透過率80％以上，優(yōu)選90％以上的板狀部件。攝像裝置是條形碼讀出器時(shí)，重要的是紅色半導(dǎo)體激光的波長650nm的透過率。
作為透明板26的材質(zhì)，可例示玻璃、丙烯樹脂、聚碳酸酯、含有環(huán)烯烴單元的聚合物。
利用透明板26封閉中空盒子開口部后，可利用熱硬化性或光硬化性的粘接劑RE封閉該開口部。也可通過透明板26照射紫外線使盒子內(nèi)表面被覆用以及透明板封閉用的樹脂形成組成物32硬化。也可使盒子內(nèi)表面被覆用樹脂形成組成物32熱硬化后，使透明板封閉用的樹脂形成組成物32(粘接劑RE)光硬化。玻璃或含有環(huán)烯烴單元的聚合物構(gòu)成的透明板26，出于紫外線透過性以及耐熱性的觀點(diǎn)優(yōu)選使用。
該中空盒子內(nèi)表面的樹脂部分的至少一部分以及導(dǎo)線端子40與樹脂部分(盒子內(nèi)表面)的分界部由樹脂組成物硬化后的硬化樹脂32覆蓋。利用該硬化樹脂32的覆蓋，即使由于中空樹脂盒子成形時(shí)產(chǎn)生的溢料帶來的粉屑混在盒子內(nèi)，也可防止其飛散，且在開口部上封閉透明板26可使封閉的中空盒子的氣密性更可靠，所以可防止固體攝像元件的誤動(dòng)作。出于防止粉屑產(chǎn)生的目的以及提高氣密性的目的，如圖1所示，優(yōu)選由硬化樹脂32覆蓋盒子內(nèi)表面的所有處或幾乎所有處的樹脂部分以及該樹脂部分/金屬制導(dǎo)線端子部分的分界部的所有處以及導(dǎo)線端子40的表面的所有處。在此，所謂「幾乎所有處」，是指盒子內(nèi)表面的樹脂部分的80％以上。
本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法，在前述樹脂制中空盒子20的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件12的工序、利用接合線42電氣連接固體攝像元件12的電極與金屬制導(dǎo)線端子40的工序之后，具有以下工序通過在該中空盒子20的內(nèi)表面賦予樹脂形成組成物而形成硬化樹脂32，從而利用硬化樹脂32覆蓋樹脂制盒子內(nèi)表面的樹脂部分的至少一部分以及該盒子內(nèi)的導(dǎo)線端子40與樹脂部分的分界部的工序。
優(yōu)選粘固固體攝像元件12之前清洗中空盒子20。該清洗可使用超聲波清洗、噴射清洗、噴霧清洗等眾所周知的清洗方法。
作為透明板封閉用以及中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂32，可使用眾所周知的熱硬化性樹脂、濕氣硬化性樹脂、可見光硬化性樹脂以及紫外線硬化性樹脂，可例示環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、尿素-三聚氰胺樹脂、聚氨脂樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等。形成這些樹脂的樹脂形成組成物，對形成樹脂的單體或低聚物或聚合物，根據(jù)需要，配合用途適當(dāng)組合聚合開始劑、交聯(lián)劑、反應(yīng)促進(jìn)劑等添加劑，以及二氧化硅等無機(jī)填充劑等而構(gòu)成。在透明板封閉用硬化樹脂、中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂上可使用同一種物質(zhì)，也可使用分別不同的硬化樹脂。
作為透明板封閉用以及中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂32，為了可短時(shí)間硬化，在上述各種硬化性樹脂中優(yōu)選使用紫外線硬化性樹脂，透明板封閉用以及中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂兩者最優(yōu)選紫外線硬化性樹脂。透明板封閉用硬化樹脂以及中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂兩方是紫外線硬化性樹脂時(shí)，可通過在利用透明板封閉中空盒子上面后從盒子上面照射紫外線使覆蓋中空盒子內(nèi)表面的樹脂形成組成物和封閉透明板的樹脂形成組成物同時(shí)硬化，可降低制造成本。
作為紫外線硬化性樹脂，例舉根據(jù)丙烯酸脂單體、聚脂-丙烯酸脂低聚物、尿烷-丙烯酸脂低聚物、環(huán)氧-丙烯酸脂低聚物等利用自由基聚合形成的丙烯酸脂樹脂，根據(jù)環(huán)氧化合物、辛腙化合物化合物(オキタセン)等利用陽離子催化聚合形成的環(huán)氧樹脂，根據(jù)聚硅氧烷衍生物利用自由基聚合或陽離子催化聚合形成的硅酮樹脂等。其中優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂。
本發(fā)明中使用的紫外線硬化性的樹脂形成組成物，是利用紫外線(數(shù)十～400nm)的照射而硬化的即可，也可同時(shí)具有可見光(400超～700nm)硬化性、熱硬化性、或濕氣硬化性的性質(zhì)。
中空盒子內(nèi)表面被覆用紫外線硬化性的樹脂形成組成物優(yōu)選是利用紫外線照射的硬化重量變化率(硬化后的硬化樹脂的重量相對硬化前的樹脂形成組成物的重量的百分率)在99.8％以上、100％以下，更優(yōu)選在99.9％以上、100％以下。又，作為本發(fā)明的固體攝像裝置，優(yōu)選將具有這樣的硬化重量變化率的紫外線硬化性的樹脂形成組成物賦予中空盒子的內(nèi)表面的既定部位，照射紫外線而覆蓋該既定部位。在硬化后的硬化樹脂的重量相對硬化前的樹脂形成組成物的重量大大減少時(shí)，硬化時(shí)揮發(fā)的成分可能對固體攝像元件造成不良影響，又，通過透明板照射紫外線時(shí)揮發(fā)的成分可能附著在透明板上導(dǎo)致模糊不清。
該硬化重量變化率利用以下條件測定。所謂硬化后的硬化樹脂的重量，是在直徑約25mm的上面開放的玻璃制的容器中放入硬化前的樹脂形成組成物達(dá)到厚度約3mm，在23℃、50％RH的氣氛中對其照射約3000mJ/cm2的紫外線(365nm)而硬化的硬化樹脂剛硬化后的重量；所謂硬化前的樹脂形成組成物的重量，是從密閉的紫外線遮蔽性容器取出而剛放入上述玻璃制容器的樹脂形成組成物的重量。
用于封閉中空盒子開口部的硬化樹脂也優(yōu)選具有上述硬化重量變化率。
作為將樹脂形成組成物賦予中空盒子內(nèi)表面的至少一部分以及該導(dǎo)線端子40與樹脂部分的分界部的方法，例示使用噴射器將樹脂形成組成物從噴嘴注入中空盒子內(nèi)的方法。
圖2是固體攝像裝置10的俯視圖。圖3是圖2所示固體攝像裝置10的立體圖。在同圖中透明板被取下。
金屬制島30是任意的部件，可用作粘固固體攝像元件12的平坦部。設(shè)置金屬制島30時(shí)，在截面凹狀的樹脂制中空盒子20的內(nèi)底面上與之接觸地形成?？稍谠搷u30上粘固固體攝像元件12。該固定方法沒有特別限制。固體攝像元件12可利用粘接劑、焊錫等粘固，優(yōu)選利用粘接劑粘固，更優(yōu)選使用絕緣性的樹脂粘固。用于粘固固體攝像元件12的粘接劑優(yōu)選導(dǎo)熱率高的，優(yōu)選導(dǎo)熱率在1W/mK以上，更優(yōu)選3W/mK以上。
中空盒子的內(nèi)底面由樹脂形成組成物硬化的硬化樹脂32覆蓋著。
設(shè)置金屬制島30時(shí)，其形狀沒有特別的限制，但優(yōu)選具有4以上的縱橫比的矩形，更優(yōu)選具有4～100的縱橫比。
也優(yōu)選在島縱向的側(cè)緣的一處以上設(shè)置相鄰的切口。該相鄰的切口從島的相向的長邊的相反側(cè)交錯(cuò)地設(shè)置。又，該切口沒有在島的縱向同樣地設(shè)置，在設(shè)置多個(gè)相鄰的切口群時(shí)，優(yōu)選以一定的距離分散開設(shè)置。
島30是金屬制的，作為金屬可例示銅、銅合金、鋁、鋁合金、鐵合金，可優(yōu)選使用銅、鋁、鋁合金、鍍金的銅以及42合金。島30也可具有向垂直于縱向的方向突出的突出部，該突出部形成其一部分埋設(shè)在盒子中固定的島壓緊部。
本發(fā)明使用的樹脂制中空盒子，可利用注射成形法、注射壓縮成形法、壓縮成形法、多工位成形法等形成。作為可用于成形的樹脂，可大致分為可成形的熱硬化性樹脂以及熱可塑性樹脂，任何樹脂也優(yōu)選從阻燃性、電絕緣性、強(qiáng)度·剛性的觀點(diǎn)選擇。從可縮短成形周期，可削減成形成本的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用熱可塑性樹脂，利用注射成形法形成中空盒子。
作為可用于制造本發(fā)明的中空盒子的熱硬化性樹脂，可例示出酚醛樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂以及不飽和聚酯樹脂等，優(yōu)選使用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂。
又，作為可用于本發(fā)明的熱可塑性樹脂，可例示出聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚苯醚樹脂、氟樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚砜樹脂、聚芳酯、聚醚酰亞胺樹脂、聚醚砜樹脂、聚醚酮樹脂、液晶性聚合物、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等，優(yōu)選使用聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂、液晶性聚合物。這些樹脂可單獨(dú)使用也可作為聚合物共混物同時(shí)使用多種。液晶性聚合物，由于流動(dòng)性、耐熱性、剛性優(yōu)良，本發(fā)明中優(yōu)選使用。
關(guān)于上述樹脂的概要情況，記載于「高分子大辭典」(丸善株式會(huì)社發(fā)行，平成6年9月20日)以及其上引用的文獻(xiàn)等。
形成本發(fā)明中使用的中空盒子時(shí)，可使用在樹脂中添加適當(dāng)填充劑的樹脂組成物。使用的填充劑，出于提高強(qiáng)度或剛性、耐熱性，提高尺寸精度，降低線膨脹系數(shù)等目的，可適當(dāng)選擇。作為可以以這樣的目的使用的填充劑，可例示玻璃纖維(磨碎玻璃纖維、短玻璃纖維等)、玻璃珠、中空玻璃球、玻璃粉末、云母、滑石、粘土、二氧化硅、氧化鋁、鈦酸鉀、硅灰石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸蘇打、硫酸鈣、硫酸鋇、亞硫酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、硅酸鈣、硅砂、硅石、石英、氧化鈦、氧化鋅、氧化鐵、石墨、鉬、石棉、硅酸鋁纖維、氧化鋁纖維、石膏纖維、碳素纖維、炭黑、白炭黑、硅藻土、膨潤土、絹云母、白砂(sirasu)、石墨等無機(jī)填料，鈦酸鉀晶須、氧化鋁晶須、硼酸鋁晶須、碳化硅晶須、氮化硅晶須等金屬晶須或非金屬須晶類等。另外，優(yōu)選使用具有遮光效果以及防止在盒子內(nèi)部的光的衍射的效果等的炭黑。
(比較例1)將在銅合金上鍍金的引線框嵌在金屬模內(nèi)，通過注射成形液晶性聚合物[スミカス-バ-E6008B(住友化學(xué)(株)制)]獲得插設(shè)有導(dǎo)線端子的樹脂制中空盒子(寬50mm×進(jìn)深10mm×高4mm、厚2mm)。將獲得的樹脂制中空盒子在等級1,000的凈化車間內(nèi)用超純水清洗后，浸漬在500ml的超純水中進(jìn)行20秒的超聲波清洗(38kHz)，測定了取出樹脂制中空盒子后的水中存在的粉屑的數(shù)量。粉屑數(shù)量的測定使用液中顆粒計(jì)數(shù)器CLS-700(PMS社制)。測定的結(jié)果，存在于超聲波清洗后的水中的大小2微米以上的粉屑約1,030個(gè)/ml。
(實(shí)施例1)在比較例1中獲得的樹脂制中空盒子內(nèi)表面上使用噴射器涂抹紫外線硬化性的硅酮樹脂形成組成物[(株)スリ-ボンド制TB3161]后，利用水銀燈照射約3000mJ/cm2的紫外線(365nm)使樹脂形成組成物硬化。對獲得的樹脂制中空盒子與比較例1一樣進(jìn)行了粉屑數(shù)的測定。測定的結(jié)果，存在于超聲波清洗后的水中的大小2微米以上的粉屑約180個(gè)/ml，確認(rèn)了通過利用樹脂覆蓋盒子內(nèi)表面而大大抑制從盒子內(nèi)表面脫落粉屑的效果。另外，上述TB3161的UV硬化重量變化率是99.93％。
(比較例2)對比較例1中獲得的樹脂制中空盒子，在盒子上面的透明板封閉位置使用噴射器涂抹紫外線硬化性的上述硅酮樹脂形成組成物[(株)スリ-ボンド制TB3161]后，利用玻璃制的透明板封閉盒子上面后利用水銀燈照射約3000mJ/cm2的紫外線(365nm)使樹脂形成組成物硬化，密封中空盒子。對獲得的中空盒子使用氦氣泄漏試驗(yàn)機(jī)HELEN A-250M-LD[アネルバテクニクス(株)制]評價(jià)氣密性的結(jié)果，檢測到了氦氣的泄漏。
(實(shí)施例2)對利用硬化樹脂覆蓋實(shí)施例1中獲得的盒子內(nèi)表面的樹脂制中空盒子，與比較例2一樣獲得利用透明板封閉上面的中空盒子。對獲得的中空盒子與比較例2一樣評價(jià)氣密性的結(jié)果，幾乎沒有檢測到氦氣的泄漏，確認(rèn)了通過利用硬化樹脂覆蓋盒子內(nèi)表面的樹脂部分/金屬制導(dǎo)線端子部分的分界從而提高盒子的氣密性的效果。
(實(shí)施例3)將實(shí)施例1中制造的帶導(dǎo)線端子的樹脂制中空盒子在等級1,000的凈化車間內(nèi)用超純水清洗后，浸漬在500ml的超純水中進(jìn)行20秒的超聲波清洗(38kHz)，清洗干燥樹脂制中空盒子。在利用粘接劑將線性傳感器固定在該樹脂制盒子的內(nèi)表面上后，利用接合線在線性傳感器與導(dǎo)線端子間配線。
在配線完的樹脂制中空盒子的內(nèi)表面上，使用噴射器涂抹紫外線硬化性的前述硅酮樹脂形成組成物[(株)スリ-ボンド制TB3161]，并且在透明板與開口部之間涂抹同一硅酮樹脂形成組成物后，利用水銀燈照射約3000mJ/cm2的紫外線(365nm)使樹脂形成組成物硬化，獲得固體攝像裝置。觀察獲得的樹脂制中空盒子時(shí)在透明板上沒發(fā)現(xiàn)有模糊不清。
下面詳細(xì)說明覆蓋樹脂制盒子內(nèi)表面的至少一部分以及盒子內(nèi)的導(dǎo)線端子與樹脂部分的分界部的硬化樹脂32。
本發(fā)明的固體攝像裝置10的制造方法按以下順序包含成形由大致矩形的樹脂制底板22和大致垂設(shè)在其周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成，并插設(shè)導(dǎo)線端子40，且開口部可被透明板26封閉的樹脂制中空盒子20的工序；在盒子的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件12的工序；利用接合線42電氣連接固體攝像元件12的電極與金屬制導(dǎo)線端子40的工序；以及通過在中空盒子20的內(nèi)表面賦予樹脂形成組成物而形成硬化樹脂32從而利用硬化樹脂32覆蓋樹脂制盒子的內(nèi)表面的至少一部分以及盒子內(nèi)的導(dǎo)線端子40與樹脂部分的分界部的工序。其中樹脂形成組成物的粘度25℃時(shí)在10,000mPa·sec以下。
在此，樹脂形成組成物的粘度為以JIS K7233所述的單一圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)粘度計(jì)法為基準(zhǔn)測定的。當(dāng)樹脂形成組成物的粘度超過10,000mPa·sec時(shí)，由于供給到盒子20內(nèi)的樹脂形成組成物的流動(dòng)性不足，所以存在不能在短時(shí)間在盒子20內(nèi)擴(kuò)散成薄膜的傾向。
另外，中空盒子20形成后，優(yōu)選在固定固體攝像元件12前清洗、干燥中空盒子20。該清洗，可使用超聲波清洗、噴射清洗、噴霧清洗等眾所周知的清洗方法。
中空盒子內(nèi)表面被覆用的樹脂形成組成物，25℃時(shí)的粘度在10,000mPa·sec以下，優(yōu)選在10～10,000mPa·sec，更優(yōu)選在10～5,000mPa·sec。在此，上述粘度是以JIS K7233所述的單一圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)粘度計(jì)法為基準(zhǔn)測定所獲得的值。
當(dāng)硬化前的樹脂形成組成物的粘度高時(shí)，利用噴射器(液體精密定量噴射裝置)等在樹脂制盒子內(nèi)表面賦予樹脂形成組成物的作業(yè)性降低，由于混入氣泡，或覆蓋盒子內(nèi)表面的樹脂形成組成物的厚度增厚從而利用紫外線照射的硬化可能不充分。
又，為了調(diào)節(jié)樹脂形成組成物的粘度或調(diào)節(jié)體積收縮率，或調(diào)節(jié)硬化樹脂的小型攜帶式硬度計(jì)A硬度，可適當(dāng)同時(shí)使用單一功能的硬化性成分而變成多功能的硬化性成分。
為了由透明板封閉開口部，可使用上述中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂。在透明板封閉用的硬化樹脂、中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂上可使用同一種物質(zhì)，也可使用分別不同的硬化樹脂。
本發(fā)明使用的硬化樹脂優(yōu)選具有既定的按壓硬度。
中空盒子內(nèi)表面被覆用的硬化樹脂32，優(yōu)選JIS K7215所規(guī)定的小型攜帶式硬度計(jì)硬度(肖氏硬度)在類型A(也叫做「小型攜帶式硬度計(jì)A硬度」)中是80以下，更優(yōu)選是1～50，更加優(yōu)選是1～30。當(dāng)小型攜帶式硬度計(jì)硬度在上述范圍時(shí)，由于硬化樹脂具有適度的硬度，所以硬化樹脂32不會(huì)從樹脂制盒子內(nèi)壁上剝離而產(chǎn)生粉屑，也不會(huì)導(dǎo)致盒子內(nèi)的氣密性的下降，也不用擔(dān)心引起連接導(dǎo)線端子40與攝像元件12的接合線42的切斷等所以優(yōu)選。
由透明板封閉開口部用的粘接層所使用的硬化樹脂(粘接劑RE)也優(yōu)選小型攜帶式硬度計(jì)A硬度在80以下，更優(yōu)選在1～50，更加優(yōu)選在1～30。當(dāng)粘接劑RE具有上述的一小型攜帶式硬度計(jì)硬度時(shí)，由于粘接劑具有適度的硬度，所以可防止因樹脂制盒子20與透明板26的線膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生的覆蓋透明板26后的固體攝像裝置的翹曲的發(fā)生，可防止影響攝像元件的攝像性能所以優(yōu)選。
體積收縮率，以JIS K69011999的附錄3所規(guī)定的方法為基準(zhǔn)，利用室溫下硬化的樹脂的處理，測定樹脂形成組成物及其硬化后的硬化物的密度并根據(jù)這些值利用下式算出體積收縮率。
體積收縮率＝((D2-D1)/D2)×100在此，D1表示硬化前的樹脂形成組成物的密度，D2表示硬化的硬化物的密度。UV硬化反應(yīng)，設(shè)為對使用主波長365nm的水銀燈，照射約3,000mJ/cm2以上的紫外線而獲得的硬化樹脂在23±0.1℃下進(jìn)行測定的。
對于在高于室溫的溫度下硬化的樹脂形成組成物，也可利用上述附錄3所規(guī)定的方法測定體積收縮率。具體的測定操作，以對環(huán)氧樹脂或不飽和聚酯樹脂規(guī)定的操作為準(zhǔn)。
本發(fā)明使用的樹脂形成組成物隨著硬化的體積收縮率在5％以下，優(yōu)選在4％以下。
體積收縮率在上述范圍時(shí)，不擔(dān)心隨著硬化樹脂的形成而損壞線接合，并且生成的硬化樹脂不會(huì)從盒子內(nèi)表面剝離，所以可穩(wěn)定保持中空盒子的氣密性所以優(yōu)選。
可利用熱硬化性或光硬化性的粘接劑等封閉中空盒子開口端。也可通過透明板照射紫外線而同時(shí)硬化盒子內(nèi)表面被覆用以及透明板封閉用的樹脂形成組成物。也可熱硬化盒子內(nèi)表面被覆用樹脂形成組成物后，光硬化透明板封閉用的樹脂形成組成物。
(實(shí)施例A)將在銅合金上鍍金的引線框嵌在金屬模內(nèi)，通過注射成形液晶性聚合物[スミカス-バ-E6008B(住友化學(xué)(株)制)]獲得插設(shè)有導(dǎo)線端子的樹脂制中空盒子(寬50mm×進(jìn)深10mm×高4mm、厚2mm)。
將上述帶導(dǎo)線端子的樹脂制中空盒子在等級1,000的凈化車間內(nèi)用超純水清洗后，浸漬在500ml的超純水中進(jìn)行20秒的超聲波清洗(38kHz)，清洗干燥樹脂制中空盒子。在利用粘接劑將線性傳感器粘固在該樹脂制盒子的內(nèi)表面上后，利用接合線在線性傳感器與導(dǎo)線端子間配線。
在配線完的樹脂制中空盒子的內(nèi)表面上，使用噴射器供給紫外線硬化性的硅酮樹脂形成組成物[(株)スリ-ボンド制TB3080，23℃下的粘度是500mPa·sec，體積收縮率是2.7％。]，并且在透明板26與開口部之間也膜狀地賦予同一硅酮樹脂形成組成物(粘接劑RE)。利用噴射器供給到盒子內(nèi)表面上的樹脂形成組成物在盒子內(nèi)表面上大致均勻薄薄鋪開。利用水銀燈照射約3000mJ/cm2的紫外線(365nm)使樹脂形成組成物硬化，獲得固體攝像裝置。
上述TB3080硬化后的樹脂試驗(yàn)片，小型攜帶式硬度計(jì)A硬度是A10。
紫外線硬化后也沒有看到硬化樹脂從盒子內(nèi)表面剝離。
(比較例A)除了代替在實(shí)施例A中使用(株)スリ-ボンド制TB3080而使用(株)スリ-ボンド制TB3164(粘度50,000mPa·sec，體積收縮率0.39％，硬化后的小型攜帶式硬度計(jì)A硬度是A30)外完全一樣地實(shí)施。利用噴射器供給的樹脂形成組成物(硬化樹脂32)在盒子內(nèi)表面上沒有均勻鋪開，并且盒子內(nèi)表面與硬化樹脂組成物之間容易殘留氣泡。
(比較例B)除了代替在實(shí)施例A中使用(株)スリ-ボンド制TB3080而使用(株)スリ-ボンド制TB3026(粘度19,000mPa·sec，體積收縮率7.5％，硬化后的小型攜帶式硬度計(jì)D硬度是D85)外完全一樣地實(shí)施。利用噴射器供給的樹脂形成組成物(硬化樹脂32)在盒子內(nèi)表面上沒有均勻鋪開，并且確認(rèn)利用照射紫外線硬化的樹脂從盒子內(nèi)表面局部剝離。
下面說明將透明板貼在盒子上的粘接劑RE。
本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法，包含以下工序成形由大致矩形的樹脂制底板22和大致垂設(shè)在底板22的周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子40，且具有開口部的樹脂制中空盒子20的工序；在中空盒子20的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件12的工序；電氣連接固體攝像元件12的電極與金屬制導(dǎo)線端子40的工序；以及向中空盒子的開口部賦予粘接劑RE，利用透明板26封閉開口部后使粘接劑RE硬化而封閉開口部的工序。該粘接劑RE的粘度在10,000mPa·sec以上，硬化后的粘接劑RE的小型攜帶式硬度計(jì)硬度在A級中是80以下。
以下詳細(xì)說明。
本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法中使用的粘接劑RE，粘度在10,000mPa·sec以上，硬化后的小型攜帶式硬度計(jì)硬度在A級中是80以下。在此，粘接劑RE的粘度設(shè)為以JIS K7233所述的單一圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)粘度計(jì)法為基準(zhǔn)測定的。又，硬化后的粘接劑RE的小型攜帶式硬度計(jì)硬度設(shè)為以JIS K7215所述的按壓硬度測定法為基準(zhǔn)測定的。
本發(fā)明使用的粘接劑，25℃時(shí)的粘度是10,000mPa·sec以上，優(yōu)選是10,000～150,000mPa·sec，更優(yōu)選是30,000～100,000mPa·sec。在此，上述粘度是以JIS K7233所述的單一圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)粘度計(jì)法為基準(zhǔn)測定所獲得的值。當(dāng)粘接劑的粘度小于10,000mPa·sec時(shí)，該中空盒子與透明板之間的粘接劑層變薄，在該中空盒子上容易發(fā)生翹曲或歪斜。
又，本發(fā)明使用的粘接劑RE，優(yōu)選硬化后的小型攜帶式硬度計(jì)硬度(肖氏硬度)在類型A(A級)(也叫做「小型攜帶式硬度計(jì)A硬度」)中是80以下，更優(yōu)選是1～50，更加優(yōu)選是1～30。在此上述的小型攜帶式硬度計(jì)硬度是以JIS K7233所述的按壓硬度測定法為基準(zhǔn)測定所獲得的值。當(dāng)硬化后的粘接劑的小型攜帶式硬度計(jì)硬度是超過80的值時(shí)，不能防止因樹脂制盒子與透明板的線膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生的覆蓋開口部后的固體攝像裝置的翹曲的發(fā)生，使固體攝像元件的攝像性能下降。
作為將粘接劑RE賦予該中空盒子的開口部的方法，可使用眾所周知的方法，例示使用噴射器將粘接劑從噴嘴賦予目標(biāo)部位的方法。
作為本發(fā)明中使用的粘接劑RE，可使用滿足上述粘度以及小型攜帶式硬度計(jì)硬度的放射線硬化性、濕氣硬化性、或熱硬化性的粘接劑，優(yōu)選使用紫外線硬化性樹脂、可見光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、以及濕氣硬化性樹脂。
又，本發(fā)明中使用的粘接劑，也可同時(shí)具有紫外線(數(shù)十～400nm)硬化性、可見光(400超～700nm)硬化性、熱硬化性或濕氣硬化性的性質(zhì)。
作為這些樹脂的具體例，可例示丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、硅酮樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、尿素-三聚氰胺樹脂、聚氨脂樹脂、聚酰亞胺樹脂等。
即使其中，作為本發(fā)明中使用的粘接劑，也優(yōu)選紫外線硬化性樹脂。當(dāng)粘接劑是紫外線硬化性樹脂時(shí)，可在短時(shí)間使其硬化所以生產(chǎn)性強(qiáng)，且硬化時(shí)盒子或透明板26的溫度上升小，所以不易發(fā)生因該中空盒子20與透明板26的線膨脹系數(shù)之差產(chǎn)生的翹曲或歪斜等的應(yīng)力。
紫外線硬化性樹脂如上所述。
在本發(fā)明中使用的粘接劑中，也可根據(jù)需要，配合用途適當(dāng)添加聚合開始劑、交聯(lián)劑、反應(yīng)促進(jìn)劑等添加劑，以及二氧化硅等無機(jī)填充劑、橡膠成分等，這些添加劑或填充劑等也可適當(dāng)組合使用。
又，為了調(diào)節(jié)粘接劑的粘度或調(diào)節(jié)硬化后的粘接劑的小型攜帶式硬度計(jì)A硬度，可適當(dāng)將單一功能的硬化性成分設(shè)為多功能的硬化性成分，還可同時(shí)使用它們。
本發(fā)明的固體攝像裝置的制造方法，包含以下工序成形由大致矩形的樹脂制底板22和大致垂設(shè)在底板22的周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成，并插設(shè)導(dǎo)線端子40，且具有開口部的樹脂制中空盒子20的工序；在中空盒子20的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件12的工序；電氣連接固體攝像元件12的電極與金屬制導(dǎo)線端子40的工序；以及向中空盒子20的開口部賦予粘接劑RE，利用透明板26封閉開口部后使粘接劑RE硬化而封閉開口部的工序。上述各工序其自身是一般的工序，可使用眾所周知的方法。
形成本發(fā)明中使用的中空盒子20時(shí)，可使用在樹脂中添加了適當(dāng)?shù)奶畛鋭┑臉渲M成物。
(實(shí)施例I)將在銅合金上鍍金的引線框嵌在金屬模內(nèi)，通過注射成形液晶性聚合物[スミカス-バ-E6008B(住友化學(xué)(株)制)]而獲得插設(shè)有導(dǎo)線端子的樹脂制中空盒子(寬50mm×進(jìn)深10mm×高4mm、厚2mm)。
將上述帶導(dǎo)線端子的樹脂制中空盒子在等級1,000的凈化車間內(nèi)用超純水清洗后，浸漬在500ml的超純水中進(jìn)行20秒的超聲波清洗(38kHz)，清洗干燥樹脂制中空盒子。在利用粘接劑將線性傳感器粘固在該樹脂制盒子的內(nèi)底面上后，利用接合線在線性傳感器與導(dǎo)線端子間配線。
對配線完的樹脂制中空盒子干燥后，在其開口部使用噴射器賦予紫外線硬化性粘接劑密封膠5088[ヘンケルジヤパン(株)制，25℃時(shí)的粘度65,000mPa·sec]，利用透明板封閉該開口部后，利用水銀燈照射約3000mJ/cm2的紫外線(365nm)使粘接劑硬化，獲得固體攝像裝置。
上述密封膠5088硬化后的樹脂試驗(yàn)片，小型攜帶式硬度計(jì)A硬度是30。
在獲得的固體攝像裝置上，以連結(jié)該盒子底板的縱向兩端的直線為基準(zhǔn)的最大翹曲量是20μm。
(比較例I)除了在實(shí)施例I中使用紫外線硬化性樹脂XE17-303[GE東芝硅酮(株)制，25℃時(shí)的粘度4,000mPa·sec，硬化后的小型攜帶式硬度計(jì)A硬度17]作為粘接劑以外，與實(shí)施例1完全一樣地制造了固體攝像裝置。
獲得的固體攝像裝置的最大翹曲量是55μm。
(比較例II)除了在實(shí)施例I中使用紫外線硬化性樹脂XE17-303[ケミテツク(株)制，25℃時(shí)的粘度600mPa·sec，硬化后的小型攜帶式硬度計(jì)D硬度80]作為粘接劑以外，與實(shí)施例1完全一樣地制造了固體攝像裝置。另外，小型攜帶式硬度計(jì)D硬度與小型攜帶式硬度計(jì)A硬度一樣，利用以JIS K7215所述的按壓硬度測定法為基準(zhǔn)的測定獲得。
獲得的固體攝像裝置的最大翹曲量是102μm，且在透明板與樹脂制盒子開口部的粘接面的一部分看到了剝離。
以下，對備有上述的固體攝像元件收納盒的固體攝像裝置的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖4是備有固體攝像元件收納盒的固體攝像裝置的詳細(xì)分解立體圖。
如上所述，固體攝像元件收納盒20具有固體攝像元件12要配置在起內(nèi)部的收納用凹部DP，并備有縱向X的尺寸是寬度方向的尺寸的3倍以上的樹脂制的盒主體(中空盒)100，和從收納用凹部DP的內(nèi)部經(jīng)由與盒主體100的縱向X平行的側(cè)壁24向外部延伸的多個(gè)導(dǎo)線端子40。
該固體攝像裝置備有固體攝像元件收納盒20，設(shè)在收納用凹部DP中的固體攝像元件12，以及封閉收納用凹部DP的開口的透明板26。盒主體的縱向與橫向的縱橫比較高，在3以上。當(dāng)采用液晶性聚合物作為縱橫比高的盒主體100的材料時(shí)，能夠獲得在縱向上對齊的高分子的取向狀態(tài)，耐熱性、強(qiáng)度特性、低膨脹性優(yōu)良。而且，如上所述，優(yōu)選地是在樹脂內(nèi)包含無機(jī)材料構(gòu)成的填料。即，通過在樹脂內(nèi)含有無機(jī)材料構(gòu)成的填料，能夠進(jìn)一步提高剛性。通過液晶性聚合物與無機(jī)材料填料的組合，可構(gòu)成具有高剛性的盒子。填料由多個(gè)纖維狀體或針狀體構(gòu)成，各纖維狀體或針狀體的縱橫比為5以上。
而且，固體攝像元件12的縱橫比也為3以上。固體攝像元件12是一維CCD(線形傳感器)。由于縱橫比高的固體攝像元件12容易撓曲，所以，本發(fā)明在使用這種固體攝像元件12的情況下特別有效。另外，固體攝像元件12也可以僅通過島30的縱向兩端部固定在島30上。
在固體攝像元件收納盒20的縱向兩端部上，分別設(shè)有加強(qiáng)部105。加強(qiáng)部105與側(cè)壁24一體形成，從盒主體100的縱向兩端，沿著縱向X向外突出。加強(qiáng)部105的XY截面與盒主體100的兩端部一起構(gòu)成大致的U字型。加強(qiáng)部105抑制垂直于側(cè)壁24的方向上的翹曲或撓曲。引線框的一部分在加強(qiáng)部105內(nèi)側(cè)的空間內(nèi)露出。
盒主體100的側(cè)壁24具有寬度方向Y為深度方向、沿著縱向X延伸的多個(gè)凹部(薄壁部、凹槽)104。這樣一來，樹脂成形時(shí)樹脂的流動(dòng)均勻，并且能夠進(jìn)行輕量化。
圖5是備有具有狹縫(切口)132的島30的固體攝像元件收納盒中央部的立體圖。
在盒主體100上，沿著盒主體100的底板22的縱向X、與底板22一體地設(shè)有一對樹脂制的肋103。通過一對肋103，在其間形成有凹槽LGR。盒主體100是容易產(chǎn)生應(yīng)變的縱橫比小的盒主體，并且，無論是否由樹脂構(gòu)成，在這種裝置中，由于具有在縱向X上延伸的肋103，能夠抑制垂直于盒主體100的縱向X方向上的翹曲或撓曲。肋103優(yōu)選有多個(gè)，從提高剛性的觀點(diǎn)考慮，肋103優(yōu)選位于側(cè)壁24的高度方向Z的延長線上。
固體攝像元件收納盒20設(shè)在凹部DP的底面上，備有要固定固體攝像元件12的島30，與島30相連續(xù)、向沿著盒主體100的縱向的側(cè)壁24內(nèi)延伸的島壓緊部34。由于島壓緊部34向側(cè)壁24的內(nèi)部延伸，所以能夠限制島30相對于盒主體100的移動(dòng)，因此，可抑制島30的翹曲及固體攝像元件12的翹曲，能夠抑制其特性的劣化。而且，還可以經(jīng)由島壓緊部34向外部進(jìn)行散熱。
島30在除了其兩端部的位置上備有從寬度方向的一端朝向另一端延伸的狹縫(切口)132。由于應(yīng)力容易集中在狹縫132附近的島部分上，該島部分撓曲，而且吸收膨脹和收縮，所以能夠抑制固體攝像元件12的撓曲。
而且，固體攝像元件收納盒20備有至少一對島壓緊部34，其與島30相連續(xù)，向沿著盒主體100的縱向的側(cè)壁24內(nèi)延伸。一對島壓緊部34在縱向X上是分離的，狹縫132設(shè)在一對島壓緊部34之間的中央位置J附近。島壓緊部34的位置限定在沿著島30的寬度方向的島壓緊部34的中心線的位置。當(dāng)將一對島壓緊部34之間的距離作為X0，將從一個(gè)島壓緊部34的位置到中央位置J的距離作為X1時(shí)，從另一個(gè)島壓緊部34到中央位置J的距離X2等于X0/2。
如上所述，雖然由于存在一對島壓緊部34，到島30的翹曲受到抑制，但由于一對島壓緊部34的位置固定在側(cè)壁24上，所以應(yīng)力容易加在其間的島30的中央位置J的附近。由于在該中央位置J附近設(shè)有狹縫132，所以在該位置吸收應(yīng)力，該島部分撓曲，而且吸收膨脹和收縮，所以能夠抑制固體攝像元件12的撓曲。
狹縫132備有第1狹縫132A和第2狹縫132B，第1狹縫132A從島30的寬度方向的一端向另一端延伸，第2狹縫132B從島的寬度方向的另一端向一端延伸，第1狹縫132A和第2狹縫132B隔著中央位置J配置。
在這種情況下，由于第1狹縫132A的形成位置上的島30繞縱向扭轉(zhuǎn)的朝向與第2狹縫132B的形成位置上的島30繞縱向的扭轉(zhuǎn)的朝向相反，所以可抵消島30繞縱向的扭轉(zhuǎn)，能夠抑制島30的兩端部繞縱向的扭轉(zhuǎn)。而且，由于第1狹縫132A和第2狹縫132B具有繞第1狹縫132A及第2狹縫132B之間的島30上的1點(diǎn)P點(diǎn)對稱的傾向，所以在島30產(chǎn)生了縱向的熱膨脹的情況下，島30的寬度方向相對于島30的縱向的中心線的移動(dòng)受到限制。
狹縫132的最深部D由曲面構(gòu)成。該曲面局部包含以平行于島30的厚度方向的Z軸為中心的圓筒面。在這種情況下，由于應(yīng)力集中在狹縫132的形成部位上的島30上時(shí)能夠緩和最深部D上的局部應(yīng)力集中，所以島30的耐久性優(yōu)良。而且，由于由曲面構(gòu)成狹縫的最深部，所以還能夠減少成形時(shí)產(chǎn)生溢料。
在狹縫132的內(nèi)部填充有比較軟的硬化樹脂32，狹縫132的形成部位上的島30容易撓曲，而且能夠吸收膨脹和收縮。硬化樹脂32涂敷在盒主體100的內(nèi)表面部上，而且也涂敷在導(dǎo)線端子40和盒主體100的內(nèi)表面的邊界部上。硬化樹脂32及RE的小型攜帶式硬度計(jì)硬度在A級中是80以下而且，盒主體100備有與島30的寬度方向兩端接觸的一對突起部(突堤部)101。突起部101沿著島30的縱向延伸。一對突起部101能夠抑制島30的寬度方向的移動(dòng)。盒主體100備有沿著島30的縱向延伸的一對凹槽SGR，各突起部101的側(cè)面構(gòu)成各凹槽SGR的一個(gè)側(cè)面。即，在靠近島30的側(cè)面、盒子的內(nèi)底面上，抑制其縱向配設(shè)有凹槽(槽)SGR，另外，突起部101未設(shè)在狹縫132的形成位置上，狹縫132的形成部位上的島30容易變形。
而且，固體攝像元件12的受光面露出，能夠使充足光亮的光入射到受光面上。第1硬化樹脂32被突起部101外側(cè)的側(cè)面阻擋，不存在于受光面上。因此，根據(jù)本固體攝像裝置，能夠進(jìn)行正確的攝像。
透明板26(參照圖4)封閉盒主體100的凹部DP，但在盒主體100與透明板26之間加裝有第2硬化樹脂RE。即，在盒主體100與透明板26之間的接合部上存在硬化樹脂RE。第2硬化樹脂RE能夠粘接透明板26和盒主體100。
而且，第1硬化樹脂32與第2硬化樹脂RE是連續(xù)的。由于第1硬化樹脂32與第2硬化樹脂RE可在同一工序中涂敷，所以結(jié)構(gòu)簡單。另外，第1硬化樹脂32被覆接合線42和導(dǎo)線端子40的連接部(參照圖1)，能夠防止該連接部劣化。
圖6是備有分隔的島的固體攝像元件收納盒中央部的立體圖。
一對島30、30在盒主體100的縱向上是分開的。即，由于島30、30分離，在雙方的島30、30之間的盒主體部位100A上未固定有島100，所以該盒主體部位100A容易撓曲，而且可吸收膨脹和收縮，能夠抑制固定攝像元件12的撓曲。
圖7是用于說明固體攝像元件收納盒的制造方法的圖。
在進(jìn)行上述固體攝像元件收納盒的注射成形的情況下，將樹脂RE流入在對向面之間具有上述盒子形成的模腔的第1金屬模M1和第2金屬模M2之間。第1金屬模M1和第2金屬模M2構(gòu)成盒子成形用金屬模。在第1金屬模M1和第2金屬模M2之間插入有引線框。
第2金屬模M2具有在Z方向上延伸的錐狀樹脂導(dǎo)入孔M21，并具有從樹脂導(dǎo)入孔M21的前端在X方向上延伸的聯(lián)絡(luò)通路M22。聯(lián)絡(luò)通路22的前端部構(gòu)成澆口部，樹脂RE1從此處被導(dǎo)入模腔內(nèi)，樹脂沿著X方向流入模腔內(nèi)。因此，在樹脂RE1為液晶性聚合物的情況下，構(gòu)成其的高分子的取向在X方向上對齊。
在樹脂填充、固化后，通過貫通第1金屬模M1的多個(gè)推桿EP，將固化的樹脂向第2金屬模M2的方向推壓時(shí)，完成固體攝像元件收納盒。即，本發(fā)明的方法包含將樹脂注入金屬模M1、M2的模腔部中進(jìn)行固化的工序。之后，將固體攝像元件12粘固、連接在島30上，通過線接合線電氣連接固體攝像元件12和導(dǎo)線端子40，最后，用透明板26封閉盒子的上部開口，完成上述的固體攝像裝置。
如上所述，上述的固體攝像裝置的制造方法按以下順序設(shè)置(I)成形由大致矩形的樹脂制底板22以及大致垂設(shè)在底板22周緣上的樹脂制側(cè)壁24一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子40，且開口部可被透明板26封閉的熱可塑性樹脂制中空盒子20的工序；(II)在盒子20的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件12的工序；(III)利用接合線電氣連接該固體攝像元件12的電極與該金屬制導(dǎo)線端子40的工序；(IV)由透明板26封閉盒子開口部的工序。
而且，具有從以下工序中選出的任何一個(gè)工序(i)通過在該盒子內(nèi)表面賦予硬化樹脂形成組成物A并使其硬化而形成硬化樹脂A(32)，從而利用硬化樹脂覆蓋盒子內(nèi)表面的至少一部分以及/或盒子內(nèi)的該導(dǎo)線端子40與盒子內(nèi)表面的分界部的工序，以及(ii)在盒子的開口部的與該透明板26接觸的部位賦予硬化樹脂組成物B(RE)，并利用透明板26封閉該開口部后，利用硬化樹脂組成物B硬化后的硬化樹脂B封死開口部的工序。
硬化樹脂形成組成物A的粘度在5000mPa·sec以下。該硬化樹脂形成組成物A是伴隨硬化樹脂形成組成物A的硬化的體積收縮率在5％以下的硬化樹脂形成組成物A，在上述硬化性樹脂形成組成物A上照射紫外線、形成硬化樹脂A時(shí)，硬化樹脂A的重量在硬化前的硬化性樹脂形成組成物A的重量的99.8％以上、100％以下。
另外，上述工序(i)是，在中空盒子內(nèi)表面上賦予紫外線硬化性的硬化樹脂形成組成物A，通過封死的透明板26照射紫外線使樹脂形成組成物A成為硬化樹脂A，從而利用硬化樹脂32覆蓋中空盒子內(nèi)表面的至少一部分以及盒子內(nèi)的該金屬制導(dǎo)線端子40與樹脂部分的分界部的工序。
而且，如上所述，硬化性樹脂形成組成物B的粘度優(yōu)選在10000mPa·sec以上。
硬化樹脂形成組成物B優(yōu)選是紫外線硬化性的，上述工序(ii)是，在中空盒子上面與透明板26之間賦予紫外線硬化性的樹脂形成組成物B(RE)，通過該透明板26照射紫外線而使該樹脂形成組成物B成為硬化樹脂從而封閉該盒子的工序。
權(quán)利要求
1.一種固體攝像裝置，具有由大致矩形的樹脂制底板和大致垂設(shè)在其周緣上的樹脂制側(cè)壁一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子，開口部被透明板封閉的熱可塑性樹脂制中空盒子，在該中空盒子的內(nèi)底面上設(shè)置有金屬制島，在該島上粘固有固體攝像元件，其特征在于在(a)上述中空盒子的內(nèi)表面部、(b)上述金屬制導(dǎo)線端子與上述中空盒子內(nèi)表面的分界部、以及(c)上述中空盒子與上述透明板的接合部的至少1個(gè)部位上，配置硬化樹脂形成組成物硬化后的硬化樹脂，前述硬化樹脂的小型攜帶式硬度計(jì)硬度在A級中是80以下。
2.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于前述硬化樹脂包含從環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、尿素-三聚氰胺樹脂、聚氨脂樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂以及丙烯酸樹脂群中選出的至少1種。
3.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于在上述金屬制島上沿著上述固體攝像元件的縱向設(shè)置突堤部。
4.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于接近上述金屬制島的側(cè)面，在上述盒子的內(nèi)底面上，沿著其縱向配設(shè)有槽。
5.如權(quán)利要求1所述的固體攝像裝置，其特征在于前述硬化樹脂組成物包含紫外線硬化性樹脂。
6.一種固體攝像元件的制造方法，按以下順序設(shè)置(I)成形由大致矩形的樹脂制底板以及大致垂設(shè)在該底板周緣上的樹脂制側(cè)壁一體形成，并插設(shè)金屬制導(dǎo)線端子，且開口部可被透明板封閉的熱可塑性樹脂制中空盒子的工序；(II)在該盒子的內(nèi)底面上粘固固體攝像元件的工序；(III)利用接合線電氣連接該固體攝像元件的電極與該金屬制導(dǎo)線端子的工序；(IV)由透明板封閉該盒子開口部的工序；其特征在于，具有從以下工序中選出的至少一個(gè)工序(i)通過在該盒子內(nèi)表面賦予硬化樹脂形成組成物A并使其硬化而形成硬化樹脂A，從而利用硬化樹脂覆蓋該盒子內(nèi)表面的至少一部分以及/或該盒子內(nèi)的該導(dǎo)線端子與該盒子內(nèi)表面的分界部的工序，以及(ii)在該盒子的開口部的與該透明板接觸的部位賦予硬化樹脂組成物B，并利用透明板封閉該開口部后，利用該硬化樹脂組成物B硬化后的硬化樹脂B封死該開口部的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述硬化樹脂形成組成物A的粘度在5000mPa·sec以下。
8.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于伴隨上述硬化樹脂形成組成物A的硬化的體積收縮率在5％以下。
9.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述硬化樹脂形成組成物A是紫外線硬化性的。
10.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于在上述硬化樹脂形成組成物A上照射紫外線、形成硬化樹脂A時(shí)，該硬化樹脂A的重量在硬化前的硬化樹脂形成組成物A的重量的99.8％以上、100％以下。
11.如權(quán)利要求9所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述工序(i)是，在上述中空盒子內(nèi)表面上賦予紫外線硬化性的硬化樹脂形成組成物A，通過封死的透明板照射紫外線使該樹脂形成組成物A成為硬化樹脂A，從而利用硬化樹脂覆蓋該中空盒子內(nèi)表面的至少一部分以及/或該盒子內(nèi)的該金屬制導(dǎo)線端子與樹脂部分的分界部的工序。
12.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述硬化性樹脂形成組成物B的粘度在10000mPa·sec以上。
13.如權(quán)利要求6所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于該硬化樹脂形成組成物B是紫外線硬化性的。
14.如權(quán)利要求13所述的固體攝像裝置的制造方法，其特征在于上述工序(ii)是，在上述中空盒子上面與透明板之間賦予紫外線硬化性的樹脂形成組成物B，通過該透明板照射紫外線而使該樹脂形成組成物B成為硬化樹脂從而封閉該盒子的工序。
15.一種利用權(quán)利要求6所述的制造方法制造的固體攝像裝置。
16.一種固體攝像裝置，其特征在于備有具有凹部的樹脂制的盒主體；設(shè)在上述凹部的底面上的島；固定在上述島上的固體攝像元件；從上述凹部內(nèi)經(jīng)由上述盒主體的側(cè)壁延伸到外部的導(dǎo)線端子；連接上述固體攝像元件和上述導(dǎo)線端子的接合線；與上述到的寬度方向兩端相接觸，沿著上述到的縱向以上的一對突起部；與上述突起部的各外側(cè)側(cè)面相接觸的第1硬化樹脂。
17.如權(quán)利要求16所述的固體攝像裝置，其特征在于備有封閉上述盒主體的凹部的透明板；加裝在上述盒主體與上述透明板之間的第2硬化樹脂。
18.如權(quán)利要求17所述的固體攝像裝置，其特征在于上述第1硬化樹脂與上述第2硬化樹脂是連續(xù)的。
19.如權(quán)利要求16所述的固體攝像裝置，其特征在于上述第1引火燒身被覆上述接合線和上述導(dǎo)線端子的連接部。
全文摘要
在中空盒子的內(nèi)表面部、金屬制導(dǎo)線端子與中空盒子內(nèi)表面的分界部、以及中空盒子與透明板的接合部的某1個(gè)部位，配置硬化樹脂形成組成物硬化后的硬化樹脂，硬化樹脂的小型攜帶式硬度計(jì)硬度在A級中是80以下。
文檔編號H01L21/50GK1838422SQ200610071648
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者佐藤知廣, 前田光男, 吉田賀英, 井手淳一, 小西正芳, 松見泰夫 申請人:住友化學(xué)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝