專利名稱：固態(tài)成像器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固態(tài)成像器件，在該固態(tài)成像器件中諸如CCD或類似的成像元件安裝在一個(gè)殼體中。
背景技術(shù)：
廣泛地用于攝像機(jī)和靜物照相機(jī)等的固態(tài)成像器件以一種組件的形式來提供，其中諸如CCD或類似的成像元件安裝在由絕緣材料制成的基座上，并且光檢測(cè)區(qū)被一塊透明板覆蓋。為了使該器件更緊湊，將作為裸片的該成像元件安裝在基座上。圖9示出了在JP2001-77277中公開的固態(tài)成像器件，它是這種固態(tài)成像器件的一種常規(guī)示例。
在圖9中，編號(hào)41表示一個(gè)殼體，該殼體由通過樹脂塑型形成為一體的基座41a和框形肋材41b構(gòu)成。在該殼體41的上側(cè)形成一個(gè)內(nèi)部空間42。位于該基座41a中心處的沖模墊43和位于該肋材41b下面的引線44嵌入在該殼體41中。布置在該內(nèi)部空間42的中心處的成像元件芯片45固定到該沖模墊43的上側(cè)。所述引線44包括內(nèi)部接線端部分44a和外部接線端部分44b，其中該內(nèi)部接線端部分44a在該肋材41b的內(nèi)側(cè)、在該基座41a的上側(cè)暴露于該內(nèi)部空間42，該外部接線端部分44b在該肋41b的下面、在該基座41a的底側(cè)暴露出來。該內(nèi)部接線端部分44a和成像元件芯片45的焊接區(qū)通過由金屬制成的焊線46連接。一塊透明密封玻璃板47固定到該肋材41b的上表面，由此形成用于保護(hù)所述成像元件芯片45的封裝。
這種固態(tài)成像器件安裝在電路板上，使該密封玻璃板面朝上，如圖9所示，并且該外部接線端部分44b用于將其連接到該電路板的電極上。盡管圖中未示出，包含了成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡鏡筒安裝在該密封玻璃板47的頂部，以便以一個(gè)預(yù)定的精度來調(diào)節(jié)相對(duì)于形成在該成像元件芯片45中的光檢測(cè)區(qū)的相對(duì)位置。在成像操作期間，經(jīng)過包含在透鏡鏡筒中的成像光學(xué)系統(tǒng)的物體光在該光檢測(cè)區(qū)上聚焦，并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
由于具有這種構(gòu)造的固態(tài)成像器件在從該殼體底面暴露出的該外部接線端部分44b處連接到電路板的電極上，因此與使用具有從殼體兩側(cè)向下彎曲的外部引線的連接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造相比，所述封裝的高度和占據(jù)的表面面積較小，由此使其適合于高密度封裝。
在上述常規(guī)固態(tài)成像器件的構(gòu)造中，殼體41的基座41a必須具有足夠的平坦度。當(dāng)該成像元件芯片45如常規(guī)例子那樣用粘合劑固定到該基座41a的表面上，并且該粘合劑硬化時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)力以使該成像元件芯片45緊貼(follow)該基座41a的表面。因此，如果該基座41a的平坦度不夠理想，則在該成像元件芯片45中將產(chǎn)生彎曲和內(nèi)部應(yīng)力，并且負(fù)面地影響該成像元件芯片45的電學(xué)特性和類似的特性。
但是，在該基座41a塑型時(shí)，難以避免交叉方向的形狀的一定程度的扭曲或彎曲，并且平坦度會(huì)小于所希望的平坦度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種固態(tài)成像器件，在該固態(tài)成像器件中即使將成像元件固定到具有不夠理想的平坦度的基座上，也可以避免由于該成像元件緊貼該基座的表面而產(chǎn)生的形變，從而可以抑制由該形變引起的對(duì)該成像元件的電學(xué)特性的影響。
本發(fā)明的固態(tài)成像器件包括一個(gè)基座；設(shè)置在該基座上并形成一個(gè)內(nèi)部空間的框形肋材；多個(gè)布線部件，用于將由該基座和該肋材形成的殼體的內(nèi)部空間電連接到外部；在該內(nèi)部空間內(nèi)固定到該基座上的成像元件；固定到該肋材的上表面的一塊透明板；以及將該成像元件的電極電連接到該布線部件的連接部件。在基座面對(duì)該成像元件的區(qū)域中設(shè)置多個(gè)突起，并且該成像元件由粘合劑固定到該基座上，同時(shí)被所述突起支撐。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是圖1中的固態(tài)成像器件的底視圖；圖3是圖1中的固態(tài)成像器件的側(cè)視圖；圖4是圖1中不帶透明板的固態(tài)成像器件的頂視圖；圖5A-5F是圖解了用于制造圖1中的固態(tài)成像器件的方法的剖面圖；圖6是這種制造方法中使用的引線框架的頂視圖；圖7是具有在這種制造方法中嵌入了引線框架的塑型樹脂產(chǎn)物的頂視圖；圖8A-8C是更具體地示出這種制造方法的樹脂塑型步驟的剖面圖；圖9是常規(guī)固態(tài)成像器件的剖面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說明在根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件的結(jié)構(gòu)中，在成像元件安裝到基座的上側(cè)的區(qū)域中提供多個(gè)突起，所述基座形成一個(gè)殼體，并且該成像元件由粘合劑固定到該基座上，同時(shí)被所述突起支撐。因而，抑制了該成像元件緊貼該基座表面的效應(yīng)。因此，即使該成像元件固定到不具有理想平坦度的基座上，也可以減小由形變引起的對(duì)電學(xué)特性的負(fù)面影響。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選所述突起的數(shù)量不小于3且不大于5。此外，還優(yōu)選所述突起基本上是半球形。本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)對(duì)所述基座和肋材用樹脂塑型成一體并嵌入有布線部件的結(jié)構(gòu)尤其有效。
下面參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地介紹根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)成像器件的一個(gè)實(shí)施例。圖1是該固態(tài)成像器件的剖面圖，圖2是其底視圖，圖3是其側(cè)視圖。
編號(hào)1表示由諸如環(huán)氧樹脂的塑料樹脂制成的殼體，并具有在平面基座2上布置成矩形框架的肋材3，而且該殼體通過塑型成為一體來制造。成像元件5通過粘合劑6固定在基座2上以面對(duì)該殼體1的內(nèi)部空間4。由例如玻璃制成的透明板7用粘合劑8固定到該肋材3的上表面，由此密封該殼體1的內(nèi)部空間4并且形成一個(gè)組件。
在面對(duì)該成像元件5的基座2的上表面的區(qū)域內(nèi)部設(shè)置多個(gè)半球形突起2a。從而，該成像元件5由粘合劑6固定到該基座2上，同時(shí)被所述半球形突起2a支撐。因此，該成像元件5基本上以點(diǎn)支撐，并且不緊貼該基座2的表面。結(jié)果，抑制了由該基座的不夠理想的平坦度引起的成像元件5形變的產(chǎn)生。在實(shí)踐中，優(yōu)選所述半球形突起2a的數(shù)量不小于3且不大于5。優(yōu)選所述突起的形狀基本上是半球形，但是也可以采用其它形狀。
通過插入塑型在殼體1中嵌入多個(gè)金屬引線塊(metal lead piece)9。該金屬引線塊9是用于從殼體1的內(nèi)部空間4向外部提供電學(xué)引線的部件，并且包括在內(nèi)部空間4一側(cè)的基座2的表面暴露的內(nèi)部接線端部分9a、在基座2的背面上在對(duì)應(yīng)內(nèi)部接線端部分9a的位置上露出的外部接線端部分9b、以及在基座2的外側(cè)面露出的橫向電極部分9c。該成像元件5的焊盤電極5a和該金屬引線塊9的內(nèi)部接線端部分9a通過細(xì)金屬線10連接。整個(gè)封裝的厚度設(shè)置成例如不大于2.0mm。圖4是圖1中不帶透明板7的固態(tài)成像器件的平面形狀的頂視圖。
如圖1所示，金屬引線塊9的后側(cè)用作該外部接線端部分9b，它對(duì)應(yīng)于該內(nèi)部接線端部分9a的位置。此外，在這些部分上，該金屬引線塊9具有與所述基座2基本相同的厚度。位于該肋材3下面的金屬引線塊9的那些部分通過半刻蝕形成得很薄，并且它們的底面由樹脂覆蓋。
如圖1和3所示，該殼體1的外側(cè)面，就是說，該肋材3的外圍表面形成一個(gè)基本上垂直于該基座2的表面的平坦表面。而且，該透明板7的端面和側(cè)面電極部分9c的表面與該殼體1的外側(cè)面基本上齊平。通過在制造過程中一起切割該肋材3和透明板7可以形成這種具有足夠平坦度的齊平的形狀。
參照?qǐng)D5A-5F、圖6和圖7說明上述構(gòu)成的固態(tài)成像器件的制造方法。
首先，如圖5A所示，制備一個(gè)引線框架21。該引線框架21由用于形成如圖1所示的金屬引線塊9的多個(gè)引線部分22構(gòu)成，并且該引線框架21如圖6中的頂部圖所示的那樣連接。在對(duì)應(yīng)于該內(nèi)部接線端9a的位置上的引線部分22的厚度被調(diào)節(jié)到與所述基座2的厚度基本相同。該引線部分22具有通過半刻蝕形成在它們底面中的凹槽部分23，并且通過在后面的工藝步驟中在該部分進(jìn)行切割，可以獲得圖1中所示的該金屬引線塊9的形狀。
接著，嵌入該引線框架21，如圖5B所示，并用樹脂塑型成一體，由此一起制造由基座24和肋材形成部件25形成的多個(gè)殼體26。在該基座24的上表面上形成多個(gè)(圖中示出了每個(gè)殼體內(nèi)部的4個(gè)突起)半球形突起24a。圖7示出了塑型之后的平面形狀。進(jìn)行所述嵌入處理，使得該引線部分22的上、下表面在該基座24的上表面和下表面暴露出來，分別形成該內(nèi)部接線端部分9a和外部接線端部分9b。形成該肋材形成部件25，使得相鄰殼體26的肋材形成部件合并成一體。
接下來，如圖5C所示，將粘合劑6涂敷到形成該半球形突起24a和要安裝該成像元件5的殼體26的所述區(qū)域上。因此，安裝該成像元件5，使得它們被支撐在該半球形突起24a上并被粘合劑6固定。此外，該成像元件5的焊盤電極5a和內(nèi)部接線端電極9a由所述細(xì)金屬線10連接。
接著，如圖5D所示，將粘合劑28涂敷到所述肋材形成部件25的上表面，一塊透明板27放置其上并固定。
然后，如圖5E所示，用切割刀29切割所述透明板27、肋材形成部件25、引線部分22和基座24，并且將它們分成形成如圖5F所示的獨(dú)立的固態(tài)成像器件的塊。如圖5E所示，所述切割是在垂直于該基座24的方向進(jìn)行的，使得該肋材形成部件25在所述平面形狀中的寬度被切割成兩半。結(jié)果，如此切割的該透明板27、肋材形成部件25、引線部分22和基座24形成用于構(gòu)成一個(gè)固態(tài)成像器件的透明板7、金屬引線塊9和由基座2和肋材3制成的殼體1。而且，該金屬引線塊9的側(cè)面電極部分9c被暴露出來。
根據(jù)這種制造方法，一個(gè)肋材形成部件25的寬度(其中相鄰等效殼體部分26的兩個(gè)肋材形成為一體)可以設(shè)置為比單獨(dú)塑型每個(gè)肋材形成部件25時(shí)的寬度小。因而，當(dāng)將這樣的一個(gè)肋材形成部件25如圖5E示出的那樣被切割成兩半時(shí)，圖5F所示的每個(gè)獨(dú)立的固態(tài)成像器件的肋材3的寬度小于單獨(dú)形成每個(gè)肋材形成部件25時(shí)的肋材寬度，因此可以減小該固態(tài)成像器件的表面面積。
此外，當(dāng)在寬度方向?qū)⒃摾卟男纬刹考?5切割成兩塊時(shí)，切割面垂直于該基座24，并用同一的切割刀29一起切割該透明板27、肋材形成部件25和引線部分22。因此，由該透明板27的端面、殼體1的側(cè)面和金屬引線塊9的端面形成的該封裝的側(cè)面基本上齊平，從而可以實(shí)現(xiàn)足夠的平坦度。因而，當(dāng)在該成像器件上方安裝容納所述光學(xué)系統(tǒng)的透鏡鏡筒時(shí)，可以利用該封裝的側(cè)面以高精度相對(duì)于該成像元件5的光檢測(cè)部分對(duì)該光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行定位。
參見圖8，下面是用樹脂塑型該殼體的工藝步驟的更詳細(xì)的說明，如上述制造工藝的圖5B所示。
首先，如圖8A所示，在上模具30和下模具31之間設(shè)置一個(gè)引線框架，并且通過該上模具30和下模具31夾持引線部分22的上、下表面。該下模具31的上表面是平坦的，但是在該上模具30的下表面中形成一個(gè)凹陷部分32。通過插入該引線部分22，在該上模具30和下模具31之間形成的空腔部分33、上模具30的凹陷部分32的空腔部分、以及引線部分22的凹陷部分23的空腔部分形成用于樹脂塑型的腔體。在對(duì)應(yīng)于該基座24上的半球形突起24a的位置(見圖5B)上、在面對(duì)用于塑型該基座24的空腔部分33的上模具的表面上形成半球形缺口30a。
接著，如圖8B所示，向所述腔體中填充樹脂，并且塑型成該基座24和肋材形成部件25。在該基座24的上表面形成半球形突起24a。之后，如圖8C所示打開所述模具，并且取出如圖5B所示的殼體連接的塑型產(chǎn)物。
根據(jù)這個(gè)塑型步驟，除了用于形成殼體的常規(guī)塑型之外，在不用增加步驟，對(duì)該上模具30只做了較小的改變的情況下，可以很容易地形成該半球形突起24a。
應(yīng)該注意的是在這個(gè)塑型步驟中，該引線部分22的上、下表面由該上模具30和下模具31夾持，確保該模具表面和該引線部分22的上、下表面始終地緊密接觸。而且，該上模具30和該凹陷部分32之間的邊界位于該引線部分22的上表面。結(jié)果，可以有效地抑制由塑型引起的樹脂毛邊的產(chǎn)生。
而且，如果樹脂塑型該殼體時(shí)，能夠在該模具和引線框架21之間布置用于防止樹脂溢料毛邊(resin flash burrs)的樹脂板，則可以更有效地抑制毛邊的產(chǎn)生。
在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下本發(fā)明可以以其它形式來實(shí)施。本申請(qǐng)中公開的實(shí)施例在各個(gè)方面都應(yīng)該被認(rèn)為只是示意性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定而不是由前述說明限定，并且在該權(quán)利要求書等效的含義和范圍內(nèi)的所有改變都應(yīng)該包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種固態(tài)成像器件，包括一個(gè)基座；設(shè)置在該基座上并形成一個(gè)內(nèi)部空間的框形肋材；多個(gè)布線部件，用于將由所述基座和所述肋材形成的殼體的內(nèi)部空間電連接到外部部分；在所述內(nèi)部空間內(nèi)固定到所述基座上的一個(gè)成像元件；固定到所述肋材的上表面的一塊透明板；以及將該成像元件的電極電連接到所述布線部件的連接部件；其中在所述基座的面對(duì)所述成像元件的區(qū)域中設(shè)置多個(gè)突起，并且所述成像元件由粘合劑固定到所述基座上，同時(shí)被所述突起支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中所述突起的數(shù)量不小于3且不大于5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中所述突起基本上是半球形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)成像器件，其中用樹脂將該基座和該肋材塑型成一體，并具有嵌入的布線部件。
全文摘要
一種固態(tài)成像器件包括一個(gè)基座；設(shè)置在該基座上并形成一個(gè)內(nèi)部空間的框形肋材；多個(gè)布線部件，用于將由該基座和該肋材形成的殼體的內(nèi)部空間電連接到外部部分；在該內(nèi)部空間內(nèi)固定到該基座上的一個(gè)成像元件；固定到該肋材的上表面的一塊透明板；以及將該成像元件的電極電連接到布線部件的連接部件，其中在該基座面對(duì)該成像元件的區(qū)域中設(shè)置多個(gè)突起，并且該成像元件由粘合劑固定到該基座上同時(shí)由所述突起支撐。所述突起可以使該成像元件避免由于緊貼該基座的表面引起的變形，由此抑制對(duì)該成像元件的電學(xué)特性的影響。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1610101SQ20041008593
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者清水克敏, 南尾匡紀(jì), 山內(nèi)浩一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社