JP6063690B2 - 中空パッケージ用容器及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体撮像素子の搭載に用いられる中空パッケージ用容器及びその製造方法に関する。

デジタルカメラには、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子が使用される。前記固体撮像素子は、通常、樹脂製の中空パッケージに収容されてデジタルカメラに搭載される。前記中空パッケージは、通常、中空パッケージ用容器と、前記中空パッケージ用容器に搭載される前記固体撮像素子と、前記固体撮像素子を中空パッケージ用容器に密封する透明部材とから構成される。

前記中空パッケージでは、前記透明部材の内面に結露が発生すると、前記固体撮像素子に光が正確に入射されなくなる。このため、前記固体撮像素子の読み取り機能が低下することがある。

また、前記固体撮像素子は、作動に伴い熱を発生する。このため、前記固体撮像素子の温度が上昇し、前記固体撮像素子に不具合が生じる場合がある。また、前記固体撮像素子の温度が上昇すると、中空パッケージの構成部材が熱膨張を起こすことがある。その結果、中空パッケージに撓みや反り等の変形を発生させる場合がある。前記中空パッケージの変形が発生すると、前記固体撮像素子に光が正確に入射されなくなることがある。このため、固体撮像素子の読み取り機能が低下することがある。

前述の結露の防止と放熱性の向上とが図られている前記中空パッケージ用容器としては、例えば、固体撮像素子を搭載するための凹部を有する樹脂製の容器と、前記凹部と前記容器の外側とを電気的に接続するための導電性のリードと、前記凹部の底部内に配置される、蒸気不透過性かつ伝熱性のアイランドと、を有し、前記アイランドが前記容器の側面又は底面に露出する放熱部をさらに有する中空パッケージ用容器が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。前記放熱部は、例えば前記アイランドと一体的に形成されている、前記固体撮像素子に導通しないリードであり、また例えば前記アイランドの一部分であって前記中空パッケージ用容器の底面に露出する部分である。

特開２００８−２６３００８号公報 特開２００８−２３５５５９号公報

一方で、前記固体撮像素子には、さらなる高性能化が求められている。このため、前記固体撮像素子がより大きくなり、又は前記固体撮像素子における回路の集積度がより高まる傾向にある。このため、前記固体撮像素子の発熱量の増加に対応できるように、前記中空パッケージには、より高い放熱性が求められている。

本発明は、固体撮像素子による発熱に対する放熱性に優れる中空パッケージ用容器及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記の課題を解決するための手段として、下記の中空パッケージ用容器を提供する。
［１］ 固体撮像素子を搭載するための凹部を有する樹脂製の容器であって、前記容器の側方に突出する突出部を含み前記凹部を囲む枠を有する容器と、
前記凹部と前記容器の外側とを電気的に接続するための導電性のリードと、
前記凹部の底部内に配置されるアイランドと、を有し、
前記アイランドが、前記枠における前記凹部開口側であって、前記突出部の表面に露出する表面側放熱部をさらに有することを特徴とする中空パッケージ用容器。
［２］ 前記枠は、互いに異なる位置から前記容器の側方に突出する複数の突出部を含み、
前記導電性のリードは、前記複数の突出部の間から前記容器の外側に突出するアウターリードを含み、
前記複数の突出部は、前記アウターリードよりも側方に突出している、［１］に記載の中空パッケージ用容器。
［３］ 前記リード及び前記アイランドがいずれも金属製であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の中空パッケージ用容器。
［４］ 前記アイランドが、前記容器の側面又は底面に露出する底部側放熱部をさらに有することを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の中空パッケージ用容器。
［５］ 前記凹部の開口面積が２００ｍｍ^２以上であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれかに記載の中空パッケージ用容器。
［６］ 前記枠は、自身の四隅から前記容器の側方に突出する四個の突出部を含み、
前記アウターリードは、前記枠の各辺の延在方向に隣り合う二個の突出部の間から前記容器の外側に突出する、［２］に記載の中空パッケージ容器。

また本発明は、前記の課題を解決するための手段として、以下の中空パッケージ用容器の製造方法を提供する。
［７］ 固体撮像素子を搭載するための凹部及び前記凹部を囲む枠を有する樹脂製の容器と、前記凹部と前記容器の外側とを電気的に接続するための導電性のリードと、前記凹部の底部内に配置されるアイランドと、を有し、前記アイランドが、伝熱性を有するとともに、前記枠の表面に露出する表面側放熱部をさらに有する中空パッケージ用容器を製造する方法であって、
前記アイランドと前記リードとが一体化されたリードフレームを成形金型のキャビティーに配置する工程と、前記リードフレームが配置された前記キャビティーに熱硬化性樹脂を充填し、硬化させる工程とを含み、
前記成形金型が、前記キャビティーの壁面のうち、前記枠の表面を形作る部分に、前記リードフレームにおける前記表面側放熱部を、前記成形金型に含まれるスペーサによって押し当てることを特徴とする中空パッケージ用容器の製造方法。
［８］ 前記スペーサが、前記成形金型の壁面から突出する突起であることを特徴とする［７］に記載の中空パッケージ用容器の製造方法。

本発明における中空パッケージ用容器は、固体撮像素子で発生した熱を、前記アイランドを介して前記容器における前記凹部開口側の表面（前記中空パッケージにおける光路側）から外部に放出する構成を有する。よって、本発明は、固体撮像素子による発熱に対する放熱性に優れる中空パッケージ用容器及びその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態の中空パッケージ用容器を概略的に示す斜視図である。 図１に示す中空パッケージ用容器の長手方向中央の突出部を拡大して示す図である。 図１に示す中空パッケージ用容器の角部の突出部を拡大して示す図である。 図１に示す中空パッケージ用容器の平面図である。 図５Ａは図１に示す中空パッケージ用容器の正面図であり、図５Ｂ図１に示す中空パッケージ用容器の背面図である。 図６Ａは図１に示す中空パッケージ用容器の右側面図であり、図６Ｂは図１に示す中空パッケージ用容器の左側面図である。 図１に示す中空パッケージ用容器におけるアイランドを示す図である。 図７に示す中空パッケージ用容器の長手方向中央の突出部を拡大して示す図である。 図８示す中空パッケージ用容器をＡ−Ａ線で切断したときの切断面を示す断面図である。 本発明の中空パッケージ用容器の製造に用いられる成形装置の一例を概略的に示す図である。 下金型のキャビティーを拡大して示す図である。 下金型のキャビティーの要部の断面を拡大して示す図である。 成形装置とそれに配置されるリードフレーム及び樹脂タブレットを示す部分断面斜視図である。 成形装置とそれに配置されるリードフレーム及び樹脂タブレットを示す部分断面正面図である。 本発明の中空パッケージ用容器の製造に用いられるリードフレームを概略的に示す図である。 リードフレームの要部（一単位）を拡大して示す図である。 リードフレーム及び樹脂タブレットが下金型に配置された状態を示す部分断面斜視図である。 リードフレーム及び樹脂タブレットが下金型に配置された状態を示す部分断面正面図である。 下金型とそれに配置されたリードフレームの要部の断面を拡大して示す図である。 リードフレーム及び樹脂タブレットが配置された下金型に上金型を合わせた状態を示す部分断面斜視図である。 リードフレーム及び樹脂タブレットが配置された下金型に上金型を合わせた状態を示す部分断面正面図である。 溶融した樹脂がキャビティーに圧入されている第一の状態を示す部分断面斜視図である。 溶融した樹脂がキャビティーに圧入されている第一の状態を示す部分断面正面図である。 溶融した樹脂がキャビティーにさらに圧入している第二の状態を示す部分断面正面図である。 溶融した樹脂がキャビティーに圧入された最終状態を示す部分断面斜視図である。 溶融した樹脂がキャビティーに圧入された最終状態の要部の断面を拡大して示す図である。 成形装置と、そこから取り出される、溶融した樹脂が硬化してなる一体成形物を示す斜視図である。 一体成形物の斜視図である。 一体成形物の平面図である。 一体成形物の正面図である。 一体成形物の要部の断面を拡大して示す図である。

本発明の中空パッケージ用容器は、容器と、リードと、アイランドとを有する。
前記容器は樹脂製である。前記樹脂は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が好ましい。これらの熱硬化性樹脂のなかでも、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が、耐熱性や成形性の観点からより好ましい。エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ型、オルソクレゾールノボラック型、ビフェニル型、ナフタレン型、グリシジルアミン型等のエポキシ樹脂を挙げることができる。また、ポリイミド樹脂の具体例としては、ポリアミノビスマレイミド、ポリピロメリットイミド、ポリエーテルイミド等のポリイミド樹脂を挙げることができる。

前記容器は、固体撮像素子を搭載するための凹部を有する。前記凹部の形状及び大きさは、搭載すべき固体撮像素子の形状及び大きさに基づいて決めることができる。前記固体撮像素子の平面形状は一般に矩形である。よって前記凹部は一般に矩形の開口部と矩形の底面とを有する。前記凹部の底面は、固体撮像素子が実装される部分（ダイアタッチ面）を含む。前記ダイアタッチ面には、例えばダイボンディング剤やダイアタッチフィルム等の接着剤が存在していてもよい。

前記凹部の開口面積は、発熱がより大きな固体撮像素子を搭載する観点から、２００ｍｍ^２以上であることが好ましい。前記凹部の開口面積は、前記の観点から６００ｍｍ^２以上であることがより好ましい。前記凹部の開口面積の上限は特に限定されないが、例えば１，５００ｍｍ^２以下である。

前記容器は、前記凹部を囲む枠を有する。前記枠は、前記凹部の密封と後述する表面側放熱部の配置とが可能な形状を有する。このような観点から、前記枠は、前記容器の側方に突出する突出部をさらに有することが好ましい。前記突出部は、前記中空パッケージの取り扱いや位置決めを容易にする観点から好ましく、また後述するリードを保護する観点からも好ましい。前記突出部の数、形状及び位置は特に限定されない。前記突出部の位置は、例えば前記容器の角や辺の中央部である。

前記リードは、前記凹部と前記容器の外側とを電気的に接続するように配置される。例えば前記リードは、前記枠を貫通して配置される導電性材料であり、前記凹部に露出するインナーリードと前記容器の外側に露出するアウターリードとから構成することができる。前記リードの材料には、種々の導電性材料を用いることができるが、リードの材料は金属であることが好ましい。前記金属としては、例えば、銅、鉄、アルミニウム、これらの合金、又は４２アロイが挙げられ、４２アロイ又は銅合金がより好ましい。

前記リードの厚さは、特に限定されないが、０．１〜０．３ｍｍであることが好ましく、０．１５〜０．２５ｍｍであることがより好ましい。

前記アイランドは、前記凹部の底部内に配置される。前記凹部の底部内に配置される前記アイランド（アイランド本体）の形状及び大きさは、前記凹部の所望の防湿性が得られる範囲であれば特に限定されない。前記凹部の底部内に配置される前記アイランド本体の大きさは、上記の観点に加えて、設計の自由度と放熱性との観点から、前記ダイアタッチ面の大きさの３０〜１００％であることが好ましく、６０〜１００％であることがより好ましい。

前記アイランドは、蒸気不透過性と伝熱性を有する。前記アイランドの材料は金属が好ましい。前記金属としては、前記金属としては、例えば、銅、鉄、アルミニウム、これらの合金、又は４２アロイが挙げられ、４２アロイ又は銅合金がより好ましい。本発明では、前記リード及び前記アイランドが、いずれも金属製であることが好ましく、同じ金属であることがより好ましい。

前記アイランドの厚さは、特に限定されないが、０．１〜０．３ｍｍであることが好ましく、０．１５〜０．２５ｍｍであることがより好ましい。また前記アイランドの厚さは、前記リードの厚さと同じであることが好ましい。

前記アイランドは、表面側放熱部をさらに有する。前記表面側放熱部は、前記アイランド本体と伝熱可能に連結されている。例えば、前記表面側放熱部は、前記アイランド本体と一体的に形成されるアイランドの一部分である。

前記表面側放熱部は、前記枠の表面に露出する。前記「枠の表面」とは、前記枠における前記凹部開口側の表面と、前記枠又は容器の外側壁面を含む。前記表面側放熱部は、前記突出部における前記凹部開口側の表面に露出することが、放熱性を高める観点から好ましい。前記表面側放熱部の数は特に限定されない。

前記アイランドは、前記容器の側面又は底面に露出する底部側放熱部をさらに有することが、放熱性を高める観点から好ましい。前記底部側放熱部としては、例えば特許文献１及び２に記載されている、前記アイランドと一体的に形成されている、前記固体撮像素子に導通しないリード、や、前記アイランドの一部分であって前記中空パッケージ用容器の底面に露出する部分、が挙げられる。

本発明の中空パッケージ用容器は、従来の中空パッケージ用容器と同様に、インサート成形によって製造することができる。例えば、前記リードと前記アイランドとが一体的かつ切断可能に形成されているリードフレームを成形金型に挿入する。そして、トランスファー成形又は射出成形によって成形金型のキャビティーに前記樹脂を充填する。前記表面側放熱部は、成形後に前記枠の表面に露出していればよい。

本発明の中空パッケージ用容器の好ましい製造方法は、前記リードフレームを成形金型のキャビティーに配置する工程と、前記金属製フレームが配置された前記キャビティーに熱硬化性樹脂を充填し、硬化させる工程とを含む。これらの工程は、使用するリードフレームと、キャビティー内において前記リードフレームの特定の部位を所望の位置に固定すること以外は、通常行われるインサート成形と同様に行うことができる。

前記リードフレームには、前記リードと前記アイランドとが一体化されたリードフレームを用いる。このリードフレームは、前記アイランドの一部として前記表面側放熱部を含む。前記リードフレームには、金属製のリードフレームを好適に用いることができる。

前記リードフレームの前記表面側放熱部の、前記キャビティー内における固定には、前記キャビティー内に配置されるスペーサが用いられる。前記スペーサは、前記キャビティーの壁面のうち、前記枠や前記突出部の表面を形作る部分に前記表面側放熱部を押し当てる部材である。前記スペーサは、前記成形金型と一体であってもよいし、前記成形金型とは別部材であってもよい。前記成形金型と一体であるスペーサとしては、例えば成形金型の所望の位置に形成された突起が挙げられる。前記成形金型とは別の部材のスペーサとしては、例えば前記キャビティー内の所望の位置に配置される部材が挙げられる。前記スペーサの形状としては、例えば円柱や円錐台が挙げられる。

なお、本発明の中空パッケージ用容器を用い、通常の方法によって中空パッケージを作製することができる。中空パッケージは、例えば、前記凹部に固体撮像素子を接着剤で接着し、固体撮像素子の接続端子と前記インナーリードとをワイヤボンディングによって電気的に接続し、前記凹部の開口部を覆うように透明ガラスや透明樹脂等の透明な板状部材を前記枠に接着剤で接着することによって得られる。前記中空パッケージは、デジタルカメラ等の撮像装置において、伝熱部材が配置されている部位に実装される。前記伝熱部材は、前記中空パッケージの実装時に前記表面側放熱部や前記底部側放熱部に接触する部材である。

以下、図面を用いて本発明をさらに説明する。
図１〜９に本発明の中空パッケージ用容器の一実施形態を示す。本実施形態の中空パッケージ用容器は、容器１と、リード２と、アイランド３とを有している。

容器１は、例えばエポキシ樹脂で成形されている。容器１は、凹部１ａと凹部１ａを囲む枠１ｂとを有する。凹部１ａは、矩形の底面１ａ１と、底面１ａ１の周囲を囲む内枠１ａ２とを有する。内枠１ａ２で囲まれた底面１ａ１の部分が前記のダイアタッチ面に相当する。凹部１ａの開口面積は、ダイアタッチ面の面積であり、例えば６００ｍｍ^２である。また、凹部１ａの底部の厚さは、例えば０．４〜３．０ｍｍである。

枠１ｂは矩形の枠である。枠１ｂは、枠１ｂの四隅のそれぞれに、枠１ｂの側部から側方へ突出する突出部１ｂ１〜１ｂ４を有している。また枠１ｂは、枠１ｂの一外側部の中央から側方へ突出する突出部１ｂ５を有している。さらに枠１ｂは、枠１ｂ上に配置され、枠１ｂ上面の内周縁に沿って凹部１ａを囲む上枠１ｂ６と有している（図１、４、７）。枠１ｂの幅は、突出部１ｂ１と突出部１ｂ２との間で狭く、その他の三辺でより広い。上枠１ｂ６の幅は、突出部１ｂ１と突出部１ｂ２との間では枠１ｂの幅と同じであり、その他の三辺では枠１ｂの幅の約半分である。

突出部１ｂ１〜１ｂ４は、それぞれ、枠１ｂの角を覆うＬ字型の部材の角部を切り欠いた形状を有している（図１、３、４、７）。中空パッケージ容器の長手方向をＸとし、中空パッケージ容器の短手方向をＹとしたときに、突出部１ｂ１と突出部１ｂ２は、それぞれＹ方向により長い形状を有し、突出部１ｂ３と突出部１ｂ４は、それぞれＸ方向により長い形状を有している。突出部１ｂ５は矩形である（図４、７）。

リード２は、突出部１ｂ１−１ｂ２間、１ｂ２−１ｂ３間、１ｂ３−１ｂ５間、１ｂ５−１ｂ４間、１ｂ４−１ｂ１間のそれぞれに配置されている。リード２は、枠１ｂをＸ方向又はＹ方向に貫通する金属（例えば銅合金）の部材である。リード２は、凹部１ａに露出するインナーリード２ａと、枠１ｂの側部から突出するアウターリード２ｂとを有している。インナーリード２ａ及びアウターリード２ｂは、いずれも、並列に整列する複数の細い線状の板片からなる（図７）。リードの本数は、例えば２０〜３００本である。インナーリード２ａは、内枠１ａ２の上面に配置されている。アウターリード２ｂは、基端部で下方に向けて折り曲げられ、先端部で外に向けてＸ方向又はＹ方向に折り曲げられている（図１〜３）。なお、突出部１ｂ１〜１ｂ５は、いずれも、Ｘ方向又はＹ方向において、アウターリード２ｂよりも突出している（図４、７）。

アイランド３は、凹部１ａの底部１ａ１内に配置されているアイランド本体３ａと、突出部１ｂ１、１ｂ２、１ｂ５のそれぞれの表面に露出する表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄと、突出部１ｂ１−１ｂ２間の枠１ｂから側方に突出する底部側放熱部３ｅとを有している。なお、突出部１ｂ１、１ｂ２、１ｂ５は、それぞれ、容器１の底面から表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄに至る孔１ｃ１、１ｃ２、１ｃ５を有している（図７〜９）。

アイランド３は、例えば銅合金で作製されている。アイランド本体３ａと表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄ、底部側放熱部３ｅとは、それぞれ、一体的に形成されている。アイランド本体３ａの面積は、アイランド本体３ａを矩形とみなしたときの矩形の面積であり、例えば４３０ｍｍ^２である（図７）。

表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄの形状は、いずれも矩形である。表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄは、いずれも、容器１の樹脂中を通って突出部１ｂ１、１ｂ２、１ｂ５のそれぞれの表面で露出している。表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄの先端は、いずれも突出部１ｂ１、１ｂ２、１ｂ５の樹脂中に配置されている（図９）。底部側放熱部３ｅは、容器１の樹脂中を通って、突出部１ｂ１−１ｂ２間の枠１ｂから側方に突出している。底部側放熱部３ｅは、アウターリード２ｂと同じく、並列に整列する複数の細い線状の板片からなる。底部側放熱部３ｅも、基端部で下方に向けて折り曲げられ、先端部で外に向けてＸ方向又はＹ方向に折り曲げられている（図７）。

本実施の形態の中空パッケージ用容器の製造方法を以下に説明する。
本実施の形態の中空パッケージ用容器の製造に用いられる成形装置は、図１０に示すように、上金型１１と、下金型１２と、下金型１２に一体的に設けられている樹脂供給装置２０とを有する。

上金型１１は複数のキャビティー１１ａを有し、下金型１２は複数のキャビティー１２ａを有する（図１３、１４）。上金型のキャビティー１１ａとキャビティー１２ａとは、上金型１１と下金型１２とを対向させたときに一体のキャビティーを形成するように配置されている。また下金型１２は、リードフレームの位置合わせ用の突起１２ｃをさらに有する。突起１２ｃの形状は、例えば円錐である（図１１）。

キャビティー１１ａは、例えば中空パッケージ用容器における枠１ｂ、突出部１ｂ１〜１ｂ５、上枠１ｂ６、内枠１ａ２、及び底面１ａ１の表面と、枠１ｂ及び突出部１ｂ１〜１ｂ５の上端部（アウターリードよりも上側）の側面とを形成する形状に形成されている。キャビティー１１ａの開口部の外形は、キャビティー１２ａの開口部の外形よりもわずかに（例えば１００〜３００μｍ程度）大きい。

キャビティー１２ａは、例えば図１０〜１２に示すように、中空パッケージ用容器における枠１ｂ及び突出部１ｂ１〜１ｂ５の上端部を除く側面と、容器１の底面とを形成する形状に形成されている。キャビティー１２ａは、キャビティー１２ａに配置されたリードフレームの表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄをキャビティー１１ａの壁面に押し当てるための突起１２ｂを有している。突起１２ｂの形状は、例えば円錐台である。

樹脂供給装置２０は、熱硬化性樹脂の円柱状の樹脂タブレットＲｓが挿入される筒状のポット２１と、ポット２１の下方からポット２１内の樹脂タブレットＲｓを上金型１１に向けて押圧するプランジャー２２と、ポット２１及びキャビティー１２ａを連通する溝２３とを有している。

中空パッケージ用容器の製造では、図１３及び１４に示すように、キャビティー１２ａ内にリードフレーム３０が配置され、ポット２１内に樹脂タブレットＲｓが収容される。

リードフレーム３０は、図１５及び１６に示すように、リード部３２ａ〜３２ｃと、アイランド３とが、フレーム３１によって一体的に形成されている。フレーム３１は、下金型１２のキャビティー１２ａに配置されたときに突起１２ｃが挿通する位置決め用の孔３１ａを有する。リード部３２ａ〜３２ｃは、並列に整列する複数の細い線状の板片を含む。これらの板片は、これらを一直線状に横断するタイバーによって、互いに接続され、かつフレーム３１にも接続されている。リード部３２ａは容器１の側部のリードに対応し、リード部３２ｂは容器１の正面のリードに対応し、リード部３２ｃは容器１の背面のリードに対応している。

アイランド３は、アイランド本体３ａと、表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄと、底面側放熱部３ｅとを有する。アイランド３は、リードフレーム３０において、アイランド本体３ａが底面１ａ１内に配置され、表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄが突出部の表面に露出し、底面側放熱部３ｅが背面側の枠１ｂの側部から突出し、その他の部分が容器１内に配置されるように、適切に折り曲げられている。

図１７及び１８に示すように、図１４に示されるキャビティー１２ａにリードフレーム３０を配置すると、フレーム３１が下金型１２の表面上に載せられる。リードフレーム３０の孔３１ａに下金型１２の突起１２ｃが嵌まるので、リードフレーム３０は、下金型１２の平面方向において正しい位置に配置される。また、リードフレーム３０ではアイランド３が適切に折り曲げられているので、アイランド３は、下金型の平面方向に垂直な方向においてキャビティー１２ａ内の正しい位置に配置される。また図１９に示すように、表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄには、突起１２ｂの先端に当接する。リードフレーム３０と樹脂タブレットＲｓを正しく配置したら、上金型１１と下金型１２とを合わせる（図２０、２１）。

次いで、金型及び樹脂供給装置２０を加熱し、樹脂タブレットＲｓを溶融し、プランジャー２２を上昇させる。これにより溶融した樹脂Ｒｍが溝２３を通ってキャビティー内へ隅々まで圧入される（図２２〜２５）。

溶融した樹脂Ｒｍが圧入されたキャビティーでは、リードフレーム３０におけるアイランド３及びリード部３２ａ〜３２ｃの、下金型の平面方向に垂直な方向における位置関係が保たれている。例えば、図２６に示されるように、表面側突出部３ｂは突起１２ｂ上に配置され、キャビティー１１ａの一壁面部に押し当てられている。リード部３２ａ〜３２ｃは上金型１１と下金型１２との間の位置に保たれる。アイランド本体３ａは、図示されないが、リード部３２ａ〜３２ｃとキャビティー１２ａの低面との間の位置に保たれる。

溶融した樹脂Ｒｍは、圧入によってキャビティーに充填され、そして固化する。樹脂の固化後、金型を冷却し、上金型１１を下金型１２から外すと、一体成形物が得られる。この一体成形物はリードフレーム３０と、キャビティーの形状に応じてリードフレーム３０に固着している樹脂成形物と、リードフレーム３０同士を連結する、ポット２１及び溝２３の形状に樹脂で成形されている連結部４０とを有する（図２７〜３０）。アイランド３は、表面側放熱部３ｂ〜３ｄとフレーム３１とのわずかな接点を残して樹脂成形物に覆われる。リード部３２ａ〜３２ｃは、タイバーと枠１ｂの側面との間隔をわずかに残して、インナーリード２ａを除いて樹脂成形物に覆われる。

図３１に示すように、表面側放熱部３ｃは、一体成形物において、突出部１ｂ２の表面に露出している。突出部１ｂ２における表面側放熱部３ｃの裏側には、突起１２ｂによる孔１ｃ２が形成される。

その後、一体成形物から中空パッケージ用容器が個片化され、アウターリードとなる板片を連結しているタイバーが切り落とされ、アウターリードの先端部が切断されてアウターリードの長さが揃えられ、前述した形状にアウターリードが曲げられる。これらの工程は、中空パッケージ用容器の製造における通常の工程によって行うことができる。

本実施の形態の中空パッケージ用容器に、凹部１ａに収容され、インナーリード２ａと電気的に接続されている固体撮像素子と、凹部１ａの開口を塞ぐガラス等の透明板状部材とをさらに配置することによって、中空パッケージが構成される。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、アイランド３を有することから、中空パッケージとしたときの凹部１ａ内への水分（水蒸気）の侵入を抑制することができる。よって、中空パッケージにおける凹部１ａ内の結露を防止することができる。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、アイランド本体３ａと表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄとを有することから、凹部１ａ内で発生した熱を、アイランド３を介して、枠１ｂにおける凹部１ａ開口側の表面（中空パッケージにおける入射光側）へ放出することができる。このため、中空パッケージが実装される基板のみに放熱部が接続される従来の中空パッケージ用容器に比べて、中空パッケージの凹部１ａの放熱性に優れている。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、アイランド３が底部側放熱部３ｅをさらに有することから、凹部１ａで発生した熱を、中空パッケージにおける基板側にも放出することができる。このため、中空パッケージにおける凹部１ａの放熱性がより一層高められる。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、枠１ｂが突出部１ｂ１〜１ｂ５をさらに有することから、中空パッケージ用容器の側方からの不意の衝突からアウターリード２ｂをガードすることができる。また、中空パッケージの作製時や中空パッケージの搭載時における位置決めや取り扱いをより容易にすることが可能である。

また、枠１ｂが突出部１ｂ１、１ｂ２、１ｂ５を有することから、表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄの露出面積をより大きくすることができる。よって、中空パッケージにおける凹部１ａの放熱性をより一層高めることができる。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、突出部１ｂ１、１ｂ２、１ｂ５が孔１ｃ１、１ｃ２、１ｃ５をさらに有することから、これらの孔を介して表面側放熱部３ｂ、３ｃ、３ｄの熱を、容器１の底側にも放出することが可能である。よって、中空パッケージにおける凹部１ａの放熱性をより一層高めることが可能である。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、リード２とアイランド３がいずれも同じ金属で作製されていることから、リード２とアイランド３を一つの部材（リードフレーム）から作製することができる。このため、中空パッケージ用容器の作製をより容易にすることが可能である。

本実施の形態の中空パッケージ用容器は、凹部１ａの放熱性に優れていることから、凹部１ａでの発熱による凹部１ａや固体撮像素子の変形を、固体撮像素子用の従来の中空パッケージ用容器に比べてより一層抑制することが可能である。このため、固体撮像素子用の従来の中空パッケージ用容器に比べて、凹部１ａの開口面積をより大きくすること（搭載すべき固体撮像素子をより大きくすること）ができる。例えば凹部１ａの開口面積を２００ｍｍ^２以上、さらには６００ｍｍ^２以上とすることが可能である。

本実施の形態の製造方法は、インサート成形において表面側放熱部３ｂ〜３ｄを上金型１１の一底面部に突起１２ｂによって押し当てることから、表面側放熱部３ｂ〜３ｄを成形時に表面に露出させることができる。

なお、下金型１２の突起１２ｂに代えて樹脂性のスペーサを用いると、孔１ｃ２を樹脂で埋めることが可能である。また、突起１２ｂに代えて熱伝導性に優れる材料のスペーサを用いると、孔１ｃ２を熱伝導性に優れる材料で埋めることができ、表面側放熱部３ｃの放熱性を高めることが可能である。

本発明の中空パッケージ用容器は、一表面側での光透過性を要する中空パッケージにおいて、前記凹部での熱を前記一表面側へ放出することができる。このため前記凹部で発生した熱の放熱性に優れている。よって本発明は、耐熱性に課題を有するためにこれまで光学装置に利用されなかった半導体素子の新たな用途の開発や、光学装置に既に利用されている半導体素子の用途のさらなる発展に寄与することが期待される。

１ 容器
１ａ 凹部
１ａ１ 底面
１ａ２ 内枠
１ｂ 枠
１ｂ１〜１ｂ５ 突出部
１ｂ６ 上枠
１ｃ１、１ｃ２、１ｃ５ 孔
２ リード
２ａ インナーリード
２ｂ アウターリード
３ アイランド
アイランド本体３ａ
３ｂ、３ｃ、３ｄ 表面側放熱部
３ｅ 底部側放熱部
１１ 上金型
１１ａ、１２ａ キャビティー
１２ 下金型
１２ｂ、１２ｃ 突起
２０ 樹脂供給装置
２１ ポット
２２ プランジャー
２３ 溝
３０ リードフレーム
３１ フレーム
３１ａ 孔
３２ａ〜３２ｃ リード部
４０ 連結部
Ｒｍ 溶融した樹脂
Ｒｓ 樹脂タブレット
Ｘ 中空パッケージ容器の長手方向
Ｙ 中空パッケージ容器の短手方向

Claims (8)

1. 固体撮像素子を搭載するための凹部を有する樹脂製の容器であって、前記容器の側方に突出する突出部を含み前記凹部を囲む枠を有する容器と、
   前記凹部と前記容器の外側とを電気的に接続するための導電性のリードと、
   前記凹部の底部に配置され伝熱性を有するアイランドと、を有し、
   前記アイランドが、前記枠における前記凹部開口側であって、前記突出部の表面に露出する表面側放熱部をさらに有することを特徴とする中空パッケージ用容器。
2. 前記枠は、互いに異なる位置から前記容器の側方に突出する複数の突出部を含み、
   前記導電性のリードは、前記複数の突出部の間から前記容器の外側に突出するアウターリードを含み、
   前記複数の突出部は、前記アウターリードよりも側方に突出している、請求項１に記載の中空パッケージ用容器。
3. 前記リード及び前記アイランドがいずれも金属製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空パッケージ用容器。
4. 前記アイランドが、前記容器の側面又は底面に露出する底部側放熱部をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の中空パッケージ用容器。
5. 前記凹部の開口面積が２００ｍｍ^２以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の中空パッケージ用容器。
6. 前記枠は、自身の四隅から前記容器の側方に突出する四個の突出部を含み、
   前記アウターリードは、前記枠の各辺の延在方向に隣り合う二個の突出部の間から前記容器の外側に突出する、請求項２に記載の中空パッケージ容器。
7. 固体撮像素子を搭載するための凹部及び前記凹部を囲む枠を有する樹脂製の容器と、前記凹部と前記容器の外側とを電気的に接続するための導電性のリードと、前記凹部の底部内に配置されるアイランドと、を有し、前記アイランドが、伝熱性を有するとともに、前記枠の表面に露出する表面側放熱部をさらに有する中空パッケージ用容器を製造する方法であって、
   前記アイランドと前記リードとが一体化されたリードフレームを成形金型のキャビティーに配置する工程と、前記リードフレームが配置された前記キャビティーに熱硬化性樹脂
   を充填し、硬化させる工程とを含み、
   前記成形金型が、前記キャビティーの壁面のうち、前記枠の表面を形作る部分に、前記リードフレームにおける前記表面側放熱部を、前記成形金型に含まれるスペーサによって押し当てることを特徴とする中空パッケージ用容器の製造方法。
8. 前記スペーサが、前記成形金型の壁面から突出する突起であることを特徴とする請求項７に記載の中空パッケージ用容器の製造方法。

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