JP6711706B2 - Lid body, package for storing image pickup element, and image pickup apparatus - Google Patents
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Description
本発明は撮像素子を封止するための蓋体、その蓋体を含む撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置ならびに蓋体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a lid for sealing an image pickup device, an image pickup device housing package including the lid, an image pickup apparatus, and a method for manufacturing the lid.
CCD(Charge Coupled Device)、C−MOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子は、撮像素子搭載用の配線基板に搭載された後に透光性の蓋体で封止されて、デジタルカメラ等の撮像用の機器に実装される。 An image pickup device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a C-MOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) is mounted on a wiring board for mounting the image pickup device and then sealed with a translucent lid body to be used in a digital camera or the like. It is mounted on an imaging device.
蓋体はガラス等の透光性の材料からなる平板状等のものである。蓋体の下面の外周部が、配線基板を構成している基体の上面のうち撮像素子が搭載された部分を囲む部分に位置合わせされて接合される。位置合わせは、例えば蓋体の外周位置を画像認識して行なう。 The lid is a flat plate made of a translucent material such as glass. The outer peripheral portion of the lower surface of the lid body is aligned and joined to the portion of the upper surface of the base body forming the wiring board, which surrounds the portion where the image pickup device is mounted. The alignment is performed by, for example, recognizing an image of the outer peripheral position of the lid.
しかしながら、上記従来の技術では、蓋体がガラス等からなるため、蓋体の外周の位置を認識することが難しく、蓋体と基体との位置合わせが難しい傾向があった。特に、近年のより一層の電子機器の小型化等に対応して、蓋体の小型化および基板に対する位置合わせの高精度化が求められているため、これらの要求に対応することが難しくなってきている。 However, in the above-mentioned conventional technique, since the lid body is made of glass or the like, it is difficult to recognize the position of the outer circumference of the lid body, and it is difficult to align the lid body and the base body. In particular, in response to further downsizing of electronic devices in recent years, downsizing of the lid and high accuracy of alignment with respect to the substrate are required, and it becomes difficult to meet these requirements. ing.
本発明の1つの態様の蓋体は、外部の光の入射面である第1主面および該第1主面と反対側の前記光の出射面である第2主面を有する透光性の基板を備えており、該基板が、前記第1主面の外周から前記第2主面に向かって外側に傾斜した傾斜面を有しており、前記第1主面の外周部に、前記傾斜面に接した枠状の乱反射領域が含まれており、前記第1主面は、前記乱反射領域より内側の領域から外周部の前記乱反射領域にかけて連続した平面である。
A lid according to one aspect of the present invention is a translucent material having a first main surface that is an external light incident surface and a second main surface that is the light emitting surface opposite to the first main surface. A substrate having an inclined surface that is inclined outward from the outer periphery of the first main surface toward the second main surface, and the inclined surface is provided on the outer peripheral portion of the first main surface. includes a frame-like diffuse reflection area in contact with the surface, the first major surface, Ru plane der consecutive toward the diffuse reflection area of the outer peripheral portion than the diffuse reflection area from the inner region.
本発明の1つの態様の撮像素子収納用パッケージは、開口部を含む上面を有するとともに、該開口部内に撮像素子の搭載部を有する基体と、前記開口部を塞ぐ上記構成の蓋体とを備える。 An image pickup element housing package according to one aspect of the present invention includes a base having an upper surface including an opening and having an image pickup element mounting portion in the opening, and a lid having the above-described configuration that closes the opening. ..
本発明の1つの態様の撮像装置は、上記構成の撮像素子収納用パッケージと、前記搭載部に搭載された撮像素子とを備えており、前記基体の上面に前記蓋体が接合されて前記開口部が塞がれている。 An image pickup apparatus according to one aspect of the present invention includes an image pickup element housing package having the above configuration, and an image pickup element mounted on the mounting portion, and the lid body is joined to an upper surface of the base body to form the opening. The part is blocked.
本発明の1つの態様の蓋体によれば、蓋体を構成している基板が、第1主面の外周から
第2主面に向かって外側に傾斜した傾斜面を有しているとともに、第1主面の外周部に、傾斜面に接した枠状の乱反射領域が含まれていることから、蓋体の外周位置等の認識が容易である。すなわち、蓋体を上から(第1主面側から)見たときに、この見る方向に対してほぼ垂直な第1主面と傾斜面とでは光の反射の形態が異なる。また、乱反射領域は光が透過しやすい(散乱光が抑制されている)第1主面の他の領域および傾斜面に対して光の反射の形態が異なる。したがって、乱反射領域で蓋体を認識しやすくすることができるとともに、傾斜面でその蓋体の外周位置を容易に認識することが可能な蓋体を提供することができる。
According to the lid body of one aspect of the present invention, the substrate forming the lid body has an inclined surface inclined outward from the outer periphery of the first main surface toward the second main surface, Since the outer peripheral portion of the first main surface includes the frame-shaped irregular reflection region that is in contact with the inclined surface, it is easy to recognize the outer peripheral position and the like of the lid body. That is, when the lid body is viewed from above (from the first main surface side), the first main surface and the inclined surface that are substantially perpendicular to the viewing direction have different light reflection forms. Further, in the irregular reflection region, light is easily transmitted (scattered light is suppressed), and the reflection form of the light is different from the other regions of the first main surface and the inclined surface. Therefore, the lid can be easily recognized in the irregular reflection area, and the outer peripheral position of the lid can be easily recognized on the inclined surface.
このような蓋体であれば、基体に対する位置合わせの精度および容易さ等を向上させることができる。なお、光の反射の形態は、例えば明度の差または散乱光の有無等として認識されるものである。 With such a lid, it is possible to improve the accuracy and ease of positioning with respect to the base body. The form of light reflection is recognized, for example, as a difference in brightness or the presence or absence of scattered light.
本発明の1つの態様の撮像素子収納用パッケージによれば、上記構成の蓋体を含んでいることから、蓋体と基体との接合時の位置合わせが容易であり、位置精度の向上についても有効な撮像素子収納用パッケージを提供することができる。 According to the image pickup element housing package of one aspect of the present invention, since the lid body having the above-described configuration is included, it is easy to perform the alignment at the time of joining the lid body and the base body, and also to improve the position accuracy. It is possible to provide an effective package for housing an image sensor.
本発明の1つの態様の撮像装置によれば、上記構成の蓋体を含んでいることから、蓋体と基体との接合の位置精度が高く、製造時の互いの位置合わせが容易で生産性の点でも有利な撮像装置を提供することができる。 According to the imaging device of one aspect of the present invention, since the lid having the above-described configuration is included, the positional accuracy of the joining between the lid and the base is high, the mutual alignment during manufacturing is easy, and the productivity is improved. It is possible to provide an image pickup apparatus which is advantageous also in respect of.
本発明の1つの態様の蓋体の製造方法によれば、上記各工程を含むことから、乱反射領域および傾斜面の形成が容易であり、上記構成の蓋体を容易に製作することができる。 According to the method of manufacturing the lid body of the one aspect of the present invention, since the above-described steps are included, the irregular reflection region and the inclined surface can be easily formed, and the lid body having the above-described configuration can be easily manufactured.
(第1の実施形態の蓋体)
本発明の実施形態の蓋体、撮像素子収納用パッケージ、撮像装置および蓋体の製造方法について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、蓋体および撮像素子収納用パッケージ等が使用されるときの上下、および蓋体を製造する工程における上下を限定するものではない。
(The lid of the first embodiment)
A lid, an image pickup element housing package, an imaging device, and a lid manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the distinction between the upper and lower sides in the following description is for convenience, and does not limit the upper and lower sides when the lid body and the package for storing the image sensor are used, and the upper and lower sides in the process of manufacturing the lid body.
第1の実施形態の蓋体の例を図1〜図6に示し、第2の実施形態の蓋体の例を図7〜図10に示している。その蓋体の製造方法の一例を図11に示し、蓋体を含む撮像素子収納用パ
ッケージおよび撮像装置の例を図12に示している。これらの各図において、基板1と必要に応じて付加される誘電体膜2とを蓋体3を構成する部位として示し、他の部位についても互いに同様の部位には同様の符号を付して示している。
Examples of the lid body of the first embodiment are shown in FIGS. 1 to 6, and examples of the lid body of the second embodiment are shown in FIGS. 7 to 10. FIG. 11 shows an example of a method for manufacturing the lid body, and FIG. 12 shows an example of an image pickup device housing package including the lid body and an image pickup apparatus. In each of these drawings, the
図1は、実施形態の蓋体の1例を示す断面図であり、図2は図1のA部を拡大して示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the lid body of the embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged portion A of FIG.
蓋体3は、透光性のガラスからなる平板状の基板1によって基本的に形成されている。基板1は、それぞれ矩形状の第1主面(図1および以下の各図における上面)と第2主面(図1および以下の各図における下面)とを有している。
The
蓋体3は、例えば図12に示す例のように、撮像素子収納用パッケージ10および撮像装置20において封止用の部材として用いられる。透光性の蓋体3によって、撮像素子(後述)が、外部からの受光が可能な状態で気密封止される。
The
基板1の第1主面は、これらの撮像素子収納用パッケージ10および撮像装置20において上側(外部環境側)になる面であり、外部に露出する面である。また、第2主面は、下側(撮像素子側)になる面であり、撮像素子が封止される容器内に位置する面である。言い換えれば、第1主面は外部の光の入射面であり、第2主面はその光の出射面である。
The first main surface of the
この基板1は、第1主面の外周から第2主面に向かって外側に傾斜した傾斜面1bを有している。傾斜面1bの下側には側面1cがあり、基板1は、上から下に向かって外側に傾斜した上部側面(上部側面としては符号なし)と、垂直な下部側面(下部側面としては符号なし)とを有するものとみなすこともできる。
The
また、基板1の第1主面の外周部に、傾斜面1bに接した枠状の乱反射領域1aが含まれている。言い換えれば、上から(第1主面側から)蓋体3を見たときに、基板1の最外周に枠状の傾斜面1bが見え、その内側に、傾斜面1bに沿った枠状の乱反射領域1aが見える。
Further, the outer peripheral portion of the first main surface of the
このような蓋体3によれば、蓋体3を形成している基板1が上記構成の傾斜面1bを有しているとともに、第1主面の外周部に上記構成の乱反射領域1aが含まれていることから、蓋体3の外周位置等の認識が容易である。すなわち、蓋体3を上から見たときに、この見る方向に対してほぼ垂直な第1主面と傾斜面1bとでは光の反射の形態が異なる。また、乱反射領域1aは、光が透過しやすい(散乱光が抑制されている)第1主面の他の領域および傾斜面1bに対して光の反射の形態が異なる。
According to such a
したがって、乱反射領域1aで蓋体3を認識しやすくすることができるとともに、傾斜面1bでその蓋体3(基板1)の外周位置を容易に認識することができる。つまり、蓋体3自体と、その外周位置の認識が容易な蓋体3を提供することができる。
Therefore, the
このような蓋体3であれば、例えば図12に示す例の撮像素子収納用パッケージ10および撮像装置20において、基体(後述)に対する位置合わせの精度および容易さ等を向上させることができる。なお、上記の光の反射の形態は、例えば明度の差または散乱光の有無等として認識されるものである。
With such a
基板1を形成する材料としては、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料、ニオブ酸リチウム、水晶、サファイア等の複屈折材料またはアクリル樹脂等の高分子材料等の透光性の材料が挙げられる。
Examples of the material forming the
基板1は、例えばガラスからなる場合であれば次のようにして作製することができる。まず、溶融させた高純度のガラス原料をガラスの溶融温度よりも融点が高い金属からなる容器内で冷却してブロック状に形成する。その後、このブロック状の部材を所定の寸法及び形状に成形して、その表面を研磨すること等の工程で基板1を作製することができる。研磨としては、アルミナ等の研磨材を用いたラップ研磨、アルミナ、酸化セリウム等の研磨材を用いた光学研磨等である。または、溶融させた高純度のガラス原料をダウンドロー法により所定厚みの板状に形成し、大判に切断後、所定寸法及び形状に切断することによっても基板1を作成してもよい。傾斜面1bおよび乱反射領域1aを有する基板1を含む蓋体3の製造方法の詳細については後述する。
If the
基板1の厚みは、例えば約0.03〜0.8mmに設定される。基板1の厚みが0.03mm以上
であれば、基板1の曲げ強度等の機械的な強度が比較的高いため、後述する誘電体膜2を形成する工程等の応力による基板1の変形を効果的に抑制することができる。また、基板1の厚みが0.8mm以下であれば、撮像装置20等の薄型化に対して有効である。
The thickness of the
上記の効果および傾斜面1bの形成時の加工性(生産性)等を考慮して、傾斜面1bの幅(平面視における傾斜面1bの外周と内周との間の距離)は、例えば約0.003〜0.02m
m程度に設定される。
In consideration of the above effect and the workability (productivity) when forming the inclined surface 1b, the width of the inclined surface 1b (the distance between the outer circumference and the inner circumference of the inclined surface 1b in plan view) is, for example, about 0.003-0.02m
It is set to about m.
また、上記の効果および乱反射領域1aの形成時の加工性(生産性)等を考慮して、乱反射領域1aの幅(平面視における乱反射領域1aの外周と内周との間の距離)は、例えば約0.05〜0.2mm程度に設定される。 Further, in consideration of the above effect and the workability (productivity) at the time of forming the irregular reflection region 1a, the width of the irregular reflection region 1a (the distance between the outer periphery and the inner periphery of the irregular reflection region 1a in plan view) is For example, it is set to about 0.05 to 0.2 mm.
乱反射領域1aは、例えば基板1の第1主面のうち表面粗さが比較的大きい部分である。基板1の第1主面のうち撮像素子で受光される外部の光が透過する部分(乱反射領域1aよりも内側)は乱反射領域1aよりも表面粗さが小さく、例えばレーザー表面粗さ計による算術平均粗さ(Ra)で約0.001〜0.02μm程度となっており、鏡面である。
The irregular reflection region 1a is, for example, a portion of the first main surface of the
これに対して、乱反射領域1aにおける基板1の第1主面の表面粗さは、例えばRaで約0.1〜1μm程度である。
On the other hand, the surface roughness of the first main surface of the
(変形例)
図3は、図1に示す蓋体3の第1の変形例を示す断面図であり、図4は図3のA部を拡大して示す断面図である。この例において、基板1は、第1主面の外周部に段差部1dを有している。この段差部1dの底面が乱反射領域1aである。なお、図3および図4に示す例では段差部1dの底面の全面が乱反射領域1aであり、底面としては符号を付していない。
(Modification)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a first modified example of the
この場合には、第1主面からさらに離れた段差部1dの底面が乱反射領域1aであるため、例えば第1主面と乱反射領域1aとのコントラストがより大きくなり、乱反射領域1aの認識を効果的に容易なものとすることができる。 In this case, since the bottom surface of the step portion 1d further away from the first main surface is the irregular reflection area 1a, for example, the contrast between the first main surface and the irregular reflection area 1a becomes larger, and the irregular reflection area 1a can be recognized effectively. Can be easily made.
段差部1dは、例えば、基板1に対する機械的な研削加工で形成することができる。段差部1dの形成方法の詳細については後述する。
The step portion 1d can be formed by, for example, mechanically grinding the
図5は、図1に示す蓋体3の第2の変形例を示す断面図であり、図6は図5のA部を拡大して示す断面図である。この例において、基板1は、第1主面の外周部に傾斜部1eを有している。この傾斜部1eの表面が乱反射領域1aである。なお、図5および図6に示す例では傾斜部1eの表面の全面が乱反射領域1aであり、表面としては符号を付していない。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second modification of the
傾斜部1eは、その傾斜角(断面視における水平方向から下向きの傾斜の角度)が傾斜面1bの傾斜角と異なっている。傾斜面1bは、その傾斜角が傾斜部1eよりも大きく、いわゆる急傾斜な面になっている。 The inclination angle of the inclined portion 1e (the inclination angle from the horizontal direction to the downward direction in the cross-sectional view) is different from the inclination angle of the inclined surface 1b. The inclined surface 1b has a larger inclination angle than the inclined portion 1e and is a so-called steeply inclined surface.
傾斜部1eの傾斜角は、例えば約30〜60度に設定される。このときの傾斜面1bの傾斜角は、例えば約5〜15度に設定される。 The inclination angle of the inclined portion 1e is set to, for example, about 30 to 60 degrees. The inclination angle of the inclined surface 1b at this time is set to about 5 to 15 degrees, for example.
この場合には、傾斜面1bと傾斜角が異なる傾斜部1eの表面が乱反射領域1aであるため、例えば傾斜面1bと乱反射領域1aとのコントラストを効果的に大きくして、傾斜面1bの認識しやすさを効果的に向上させることができる。 In this case, since the surface of the inclined portion 1e having a different inclination angle from the inclined surface 1b is the irregular reflection area 1a, for example, the contrast between the inclined surface 1b and the irregular reflection area 1a is effectively increased to recognize the inclined surface 1b. The ease of use can be effectively improved.
傾斜部1eは、例えば、基板1に対する機械的な研削加工で形成することができる。傾斜部1eの形成方法の詳細については後述する。
The inclined portion 1e can be formed by, for example, mechanically grinding the
(第2の実施形態の蓋体)
図7は本発明の第2の実施形態の蓋体3を示す断面図である。図8は図7のA部を拡大して示す断面図である。図7および8において図1〜図6と同様の部位には同様の符号を付している。
(The lid of the second embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the
第2の実施形態の蓋体3は、前述したように、基板1の第1主面上に配置された誘電体膜2をさらに有している。第2の実施形態において、この誘電体膜2の存在が第1の実施形態の蓋体3と異なる点であり、これ以外については第1の実施形態と同様である。これらの、第1の実施形態と同様の点については説明を省略する。誘電体膜2は、蓋体3のうち外部の光が透過する部分にあればよいため、乱反射領域1aおよび傾斜面1bには設けられていない。
As described above, the
誘電体膜2は、蓋体3を形成している基板1に付加される光学膜であり、例えば赤外線を遮断する赤外線カットフィルタである。光学膜としての機能は、基板1の第1主面のうち実際に光が透過する部分、つまり乱反射領域1aよりも内側の部分にあればよい。そのため、誘電体膜2は第1主面のうち乱反射領域1aよりも内側(中央部側)のみに設けられている。
The
誘電体膜2が設けられているときには、蓋体3を透過する光のうち撮像素子での撮像(可視光の光電変換による画像形成)に不要な近赤外線等の赤外線がカットされるため、より自然な色調の撮像ができる。
When the
赤外線カットフィルタとしての誘電体膜2は、近赤外領域の波長の入射波を遮蔽するために、例えば波長400〜600nmの領域において、反射率の最大値が20%以下であり、波長700〜1000nmの領域において、反射率の最小値が90%以上である機能を有している。
The
誘電体膜2は、例えば、屈折率が1.7以上の誘電体材料からなる複数の高屈折率誘電体
層2aと、屈折率が1.6以下の誘電体材料からなる複数の低屈折率誘電体層2bとが交互
に積層されて形成されている。つまり、本実施形態の蓋体3が有する誘電体膜2は、誘電体多層膜(誘電体多層膜としては符号なし)である。それぞれの高屈折率誘電体層2aおよび低屈折率誘電体層2bは、蒸着法またはスパッタリング法等の方法で形成される。高屈折率誘電体層2aおよび低屈折率誘電体層2bは、図8に示す例では5層ずつであるが、これより多くても構わない。例えば高屈折率誘電体層2aおよび低屈折率誘電体層2bが、それぞれ十層以上ずつ順次交互に積層されて誘電体膜2が形成されていてもよい。また、反射防止用途の誘電体膜2は必ずしも高屈折率誘電体層2aと低屈折誘電体層2bの
複数の誘電体層が必要ではなく、単層の低屈折率誘電体層2bだけでも構わない。
The
屈折率が1.7以上の誘電体材料としては、例えば五酸化タンタル、酸化チタン、五酸化
ニオブ、酸化ランタンおよび酸化ジルコニウム等が挙げられる。また、屈折率が1.6以下
の誘電体材料としては、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、フッ化ランタンおよびフッ化マグネシウム等が挙げられる。硬さおよび安定性等の機械的特性、ならびに光学フィルタとしての機能上必要な屈折率等の光学的特性を考慮すれば、高屈折率誘電体層2aとしては酸化チタンを用い、低屈折率誘電体層2bとしては酸化珪素を用いるようにすればよい。
Examples of the dielectric material having a refractive index of 1.7 or more include tantalum pentoxide, titanium oxide, niobium pentoxide, lanthanum oxide and zirconium oxide. Further, examples of the dielectric material having a refractive index of 1.6 or less include silicon oxide, aluminum oxide, lanthanum fluoride, magnesium fluoride and the like. Considering mechanical characteristics such as hardness and stability, and optical characteristics such as a refractive index necessary for functioning as an optical filter, titanium oxide is used as the high refractive index dielectric layer 2a and a low refractive index dielectric is used. Silicon oxide may be used for the body layer 2b.
誘電体膜2(高屈折率誘電体層2aおよび低屈折率誘電体層2b)を基板1に被着形成する方法としては、例えばイオンビームアシストによる蒸着法を用いることができる。イオンビームアシスト蒸着法で使用する陽イオンは、例えばアルゴンからなる不活性ガスと酸素ガスからなる活性ガスの両方を装置のイオン源に導入してプラズマとしたものから生成したものを用いる。
As a method for depositing and forming the dielectric film 2 (the high refractive index dielectric layer 2a and the low refractive index dielectric layer 2b) on the
また、基板1に誘電体膜2を被着形成する直前に、基板1の第1主面を、アルカリ性の処理液による化学的な研磨、およびプラズマを照射するプラズマ洗浄等の方法で活性化するようにしてもよい。この活性化の処理によって、基板1の第1主面と誘電体膜2との密着性と光学的な透過性を向上させることができる。
Immediately before depositing the
また、図7および図8に示す例の蓋体3は、基板1が第1主面の外周部に段差部1dを有している例であり、この点に関して、前述した第1の実施形態における第1の変形例と同様である。図7および図8に示す例においても、段差部1dの底面が乱反射領域1aである。この段差部1dを有する構成によって、前述した第1の実施形態における第1の変形例と同様の効果を得ることができる。つまり、赤外線カットによる精細な撮像に有利であるとともに、乱反射領域1aの認識が容易な蓋体3とすることができる。
Further, the
(変形例)
図9は、図7に示す蓋体3の変形例を示す断面図である。図10は図9のA部を拡大して示す断面図である。図9および10において図1〜図10と同様の部位には同様の符号を付している。
(Modification)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of the
この変形例における蓋体3は、基板1が第1主面の外周部に傾斜部1eを有し、段差部1dを有していない。これ以外は、上記図7および図8に示す例の蓋体3と同様である。この変形例の蓋体3は、上記のように傾斜部1eを有している点に関して、前述した第1の実施形態における第2の変形例と同様である。図9および図10に示す例においても、傾斜部1eの表面が乱反射領域1aである。この傾斜部1eを有する構成によって、前述した第1の実施形態における第2の変形例と同様の効果を得ることができる。つまり、赤外線カットによる精細な撮像に有利であるとともに、傾斜面1bの認識が容易な蓋体3とすることができる。
In the
以上の各例において、例えば図4および図6に示す例のように、基板1の第1主面と傾斜面1bとの間が曲面Rでつながっていてもよい。図2に示す例では、第1主面のうち段差部1dの底面の部分が傾斜面1bと曲面Rでつながっている。また、図4に示す例では、第1主面のうち傾斜部1eの表面の部分が傾斜面1bと曲面Rでつながっている。
In each of the above examples, a curved surface R may connect between the first main surface of the
この場合には、第1主面と傾斜面1bとがなだらか面で互いに繋がっていることで、基板1のうち最も外側に位置する第1主面の外周における欠け等の異物発生が効果的に抑制される。
In this case, since the first main surface and the inclined surface 1b are connected to each other by a smooth surface, foreign matter such as a chip is effectively generated on the outer periphery of the first main surface located on the outermost side of the
なお、この曲面Rは、第1主面(段差部1dの底面または傾斜部1eの表面の上端)よりも上側に位置する部分を含んでいても構わない。この場合にも、曲面Rによって第1主面の外周における基板1から異物が発生する可能性を低減することができる。
The curved surface R may include a portion located above the first main surface (the bottom surface of the step portion 1d or the upper end of the surface of the inclined portion 1e). Also in this case, the curved surface R can reduce the possibility that foreign matter will be generated from the
(蓋体の製造方法)
次に、本発明の実施形態の蓋体の製造方法を、図11を参照して説明する。図11(a)〜(d)は、それぞれ本発明の実施形態における蓋体の製造方法を工程順に示す断面図である。図11において図1〜図10と同様の部位には同様の符号を付している。これらの工程で製作される蓋体は、例えば、変形例を含む上記実施形態の例の蓋体3である。
(Method of manufacturing lid)
Next, a method of manufacturing the lid body according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11A to 11D are cross-sectional views showing a method of manufacturing the lid body according to the embodiment of the present invention in the order of steps. 11, the same parts as those in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals. The lid body manufactured in these steps is, for example, the
まず第1工程として、図11(a)に示すように、第1主面および第1主面と反対側の第2主面を有する透光性の母基板11を準備する。図11(a)の例では、母基板11の第1主面に誘電体膜2を被着させている。
First, as a first step, as shown in FIG. 11A, a
母基板11は、蓋体3となる基板1が連結されたものとみなすこともでき、基板1と同様のガラス等の材料からなり、基板1と同様の方法で作製し、準備することができる。また、母基板11の厚みは基板1と同様の厚みである。母基板11は、例えばホウケイ酸ガラス等のガラスからなる場合であれば、次のようにして作製することができる。
The
まず、基板1の場合と同様に、溶融させたガラス原料を金属等の容器内でブロック状に成形し、冷却した後、所定の形状および寸法に切断する。切断した後に研磨加工を施して、複数の基板1(蓋体3)となる領域を含む母基板11を作製することができる。
First, as in the case of the
誘電体膜2の被着は、補助的な工程である。母基板11に被着させる誘電体膜2も、前述した第2の実施形態の蓋体3における誘電体膜2と同様の材料を用い、同様の方法で母基板11の上面に被着させることができる。
The deposition of the
第1工程の後に、補助的な工程として、図11(b)に示すように母基板11を固定して後続する加工または加工時の位置合わせ等を容易にするようにしてもよい。図11(b)に示す例では、粘着シート4に母基板11をはり付けて固定し、粘着シート4の周囲を枠体5で固定し保持するようにしている。
As an auxiliary step after the first step, the
粘着シート4は、平面視で母基板11よりも大きい形状および寸法を有し、矩形状等であって片面に粘着剤が塗布された矩形状等のフィルム部材である。粘着シート4のフィルムを形成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−プロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル等のポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミドおよびフッ素樹脂等を挙げることができる。
The pressure-sensitive adhesive sheet 4 is a film member having a shape and dimensions larger than that of the
また、粘着剤としては、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系、ポリエステル系はポリビニルエーテル系等の粘着剤(感圧型接着剤等)を挙げることができる。また、粘着剤は紫外線硬化型の接着剤等の、他の材料からなるものでも構わない。 Examples of the adhesive include rubber-based, acrylic-based, silicone-based, urethane-based, and polyester-based polyvinyl ether-based adhesives (pressure-sensitive adhesives, etc.). Further, the adhesive may be made of another material such as an ultraviolet curable adhesive.
また、枠体5は、例えば粘着シート4の上面の外周部と同様の形状および寸法を有する矩形の枠状等の加工用ジグであり、後工程でダイシング加工で作成した第1の溝11aの底部にレーザー加工で第2の溝11bを正確な位置に加工できるようにするためのものである。枠体5は、例えば、位置決めするための直線部や溝が外周に形成されたリング状をしており、プレスやエッチング加工した金属材料または射出成型した樹脂材料等によって形成されている。粘着シート4を枠体5に粘着剤層によって接着し、その中央に母基板11を粘
着剤層に貼り付けることで、ダイシング加工およびレーザー加工工程を異物の発生を防ぎながら、量産性や、再現性良く進めることができるようになる。
Further, the
次に第2工程として、図11(c)に示すように母基板11の第1主面に機械的研削で第1の溝11aを形成し、その後、第3工程として、第1の溝11aの底部に、第1の溝11aの長さ方向に走査するようにレーザー光(以下レーザーという)を照射して第2の溝11bを形成する。
Next, as a second step, as shown in FIG. 11C, a first groove 11a is formed on the first main surface of the
第1の溝11aの底部が研削で粗面になって乱反射領域1aになる。また、第2の溝11bの内側面が後述する分割後に傾斜面1bになる。また、第2の溝11bは、母基板11における個々の基板1に相当する領域の外周に設けられ、母基板11を実際に個片の基板1に分割(破断)させるときの分割溝になる。第1の溝11aおよび第2の溝11bは、母基板11において個々の基板1になる領域を区画するものであり、平面視でそれぞれ格子状のパターンで形成される。
The bottom of the first groove 11a becomes a rough surface by grinding and becomes the irregular reflection area 1a. In addition, the inner surface of the second groove 11b becomes the inclined surface 1b after the division described later. The second groove 11b is provided on the outer periphery of a region of the
機械的研削は、例え研磨材を含む研削用のブレードを用い、母基板11の上面を所定の深さに研削することで行なうことができる。ブレードは、例えば回転型のものであり、ダイシングブレード等が用いられる。母基板11の研削された部分は、ブレードに含まれている研磨材の粗さ等に応じて粗化された面になる。これによって、母基板11の上記研削された部分の表面を、例えば前述した蓋体3の乱反射領域1aにおける表面粗さ(Ra)と同様の粗さに加工することができる。つまり、乱反射領域1aを母基板11に形成することができる。
Mechanical grinding can be performed, for example, by using a grinding blade containing an abrasive to grind the upper surface of the
上記のレーザーとしては、例えば、YAG(波長=1064nm)またはルビー(波長=694nm)等の固体レーザーが挙げられる。また、レーザーはアルゴンイオンレーザー(波
長=1930nm)などの気体レーザーでもよい。例えば、これらから適宜選択したレーザーのなかでYAGレーザーの第4高調波は波長が266nmとなり、母基板11をホウケイ酸ガ
ラスで作製した場合には、ホウケイ酸ガラスをほぼ透過しない波長範囲(300nm未満ま
たは3000nm以上)のレーザーとなるため、このUVレーザーを用いて第2の溝11bを形成することができる。300nm未満のUVレーザーを用いた場合には照射範囲を直径が約20μm程度以下の円形状に容易に絞ることができるので、狭い幅の第1の溝11aの底面に
、第1の溝11aの長さ方向に走査してレーザー加工することが容易である。
Examples of the laser include solid lasers such as YAG (wavelength=1064 nm) and ruby (wavelength=694 nm). Further, the laser may be a gas laser such as an argon ion laser (wavelength=1930 nm). For example, among the lasers appropriately selected from these, the fourth harmonic of the YAG laser has a wavelength of 266 nm, and when the
上記のように第1の溝11aを形成する工程において、その長さ方向に直交する方向における断面を適宜調整することによって、個片の基板1の上面の外周部に段差部1dを設けることも、傾斜部1eを設けることもできる。すなわち、研削部分の断面が四角形状のブレードを用いれば段差部1dとなる四角溝状の切り込みを母基板11に形成することができ、断面がV字状のブレードを用いれば傾斜部1eとなるV字状の切り込みを母基板11に形成することができる。
In the step of forming the first groove 11a as described above, the step portion 1d may be provided on the outer peripheral portion of the upper surface of the
なお、乱反射領域1aは、乱反射領域1a以外の部分をレジストで覆い乱反射領域1aを露出させて、フッ化水素等で表面をエッチングすることで、例えば図1に示す例の乱反射領域1aとなる粗化された表面を母基板11の第1主面に形成することもできる。
The diffused reflection area 1a is covered with a resist other than the diffused reflection area 1a to expose the diffused reflection area 1a, and the surface is etched with hydrogen fluoride or the like to become the diffused reflection area 1a in the example shown in FIG. The converted surface may be formed on the first main surface of the
なお、第1の溝11aが、例えば上記のように段差部1dまたは傾斜部1eの深さ程度の深さを有するものであるときには、次のような効果を得ることできる。この場合には、第1の溝11aの中にレーザーを照射することで、発生したデブリが第1の溝11aの側面に付着する。つまり第1の溝11a内にデブリを留めることもできる。そのため、母基板11の主面まで飛散するデブリを減少させることができ、結果として基板1(蓋体3)の第1主面へのデブリ等の異物の付着を効果的に抑制することができる。したがって、蓋体3の透光
面の異物をより減少させて、製品としての蓋体3の品質を向上させることができるようになる。
When the first groove 11a has a depth of about the depth of the stepped portion 1d or the inclined portion 1e as described above, the following effects can be obtained. In this case, by irradiating the first groove 11a with a laser, the generated debris adheres to the side surface of the first groove 11a. That is, the debris can be retained in the first groove 11a. Therefore, debris scattered to the main surface of the
なお、このレーザー加工のときに、レーザーの強度、焦点径、加工面と焦点の距離、移動速度等の照射条件を調整して、第2の溝11bの内側面が曲面状になるように成形しておけば、上記実施形態の蓋体3における基板1の第1主面と傾斜面1bとの間の曲面Rを形成することができる。また、上記のデブリが第2の溝11bの上端で曲面状に付着するようにして加工してもよい。この場合には、デブリによって曲面Rが形成される。
During the laser processing, the irradiation conditions such as the laser intensity, the focal diameter, the distance between the processing surface and the focal point, and the moving speed are adjusted so that the inner surface of the second groove 11b is shaped into a curved surface. Then, the curved surface R between the first main surface of the
次に第4工程として、図11(d)に示すように、第2の溝11bに沿って母基板11を分割する。これによって、多数の個片の蓋体3を同時に製作することができる。この分割は、例えば機械的な加圧手段で母基板11に上下方向に応力を生じさせて行なうことができる。この応力によって、母基板11のうち機械的な強度比較的小さい第2の分割溝11bの位置で母基板11を厚み方向に破断させることで母基板11を分割できる。
Next, as a fourth step, as shown in FIG. 11D, the
(撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置)
本実施形態の冒頭で説明したように、上記いずれかの例の蓋体3を含んで、図12に示すような実施形態の撮像素子収納用パッケージ10および撮像装置20が構成される。実施形態の撮像素子収納用パッケージ10は、開口部Sを含む上面を有するとともに、開口部S内に撮像素子6の搭載部7aを有する基体7と、開口部Sを塞ぐ蓋体3とを有している。この蓋体3としては、上記変形例を含む実施形態のいずれかの例の蓋体3を用いることができる。
(Package for storing image pickup element and image pickup device)
As described at the beginning of the present embodiment, the image pickup device housing package 10 and the image pickup apparatus 20 of the embodiment as shown in FIG. 12 are configured by including the
基体7は、撮像素子6を固定して気密封止するための容器である。基体7は、例えば平面視において矩形状の板状であり、開口部Sを有するセラミック材料等の絶縁材料によって形成された絶縁部(符号なし)と、その絶縁部の開口部S内から外部にかけて横方向に絶縁部を貫通して配置されたリード端子等の導電部(符号なし)とを含んでいる。
The
基体7は、開口部S内(絶縁部のうち開口部Sの下側に位置する部分)に搭載部7aを有し、この搭載部7aに撮像素子6が搭載され、はんだまたは導電性接着剤等の接合手段(図示せず)で固定されている。
The
この基体7の上面に蓋体3が接合されて開口部Sが塞がれ、基体7と蓋体3とで構成される容器(符号なし)内に撮像素子6が気密封止される。封止される撮像素子6は、蓋体3を介して外部から受光した光を光電変換で電気信号に変換することが可能であり、外部の撮像を行なうことができる。
The
蓋体3の基体7に対する接合は、例えば接着剤8を介した接着で行なわれる。接着剤8としては、紫外線硬化型エポキシ樹脂または熱硬化型エポキシ樹脂等からなる樹脂接着剤が挙げられる。例えば、接着剤8として熱硬化型エポキシ樹脂を用いる場合には、スクリーン印刷法またはディスペンス法等で接着剤8(未硬化のもの)を基体7および蓋体3の互いに対向し合う接着面の少なくとも一方に塗布し、互いに重ねあわせた後、90〜250℃
の温度で約60〜90分間加圧加熱して硬化させる。これらの工程によって、蓋体3と基体7とが接着剤8を介して互いに接合され、撮像装置20が作製される。
The
It is heated at a temperature of about 60 to 90 minutes under pressure to cure. Through these steps, the
撮像装置20において、基体七と蓋体とで構成される透光性の容器内に封止された撮像素子6は、基体7に含まれるリード端子等の導電部とボンディングワイヤ9等の導電性接続材によって電気的に接続されている。撮像素子6は、この導電部を介して外部電気回路との電気的な接続ができる。
In the image pickup device 20, the image pickup element 6 sealed in a translucent container constituted by a
この蓋体3が上記実施形態の蓋体3であることから、実施形態の撮像素子収納用パッケージ10によれば、蓋体3の基体7に対する接合の際に位置合わせが容易であり、位置精度の向上も容易である。
Since the
また、上記構成の撮像素子収納用パッケージ10と、搭載部7aに搭載された撮像素子6とを有し、基体7の上面に蓋体3が接合されて開口部Sが塞がれている。このような実施形態の撮像装置20によれば、上記構成の撮像素子収納用パッケージ10を含むことから、蓋体3の基体7に対する接合の際に位置合わせが容易であり、位置精度の向上も容易である。つまり、撮像の精度向上および生産性の向上について有効な撮像装置20を提供することができる。
Further, the package 10 for storing the image pickup device having the above-described configuration and the image pickup device 6 mounted on the mounting portion 7a are provided, and the
1:基板
1a:乱反射領域
1b:傾斜面
1c:側面
1d:段差部
1e:傾斜部
11:母基板
11a:第1の溝
11b:第2の溝
2:誘電体膜
2a:高屈折率誘電体層
2b:低屈折率誘電体層
3:蓋体
4:粘着シート
5:枠体
6:撮像素子
7:基体
7a:搭載部
8:接着剤
9:ボンディングワイヤ
10:撮像素子収納用パッケージ
20:撮像装置
R:曲面
S:開口部
1: substrate 1a: irregular reflection area 1b: inclined surface 1c: side surface 1d: step portion 1e: inclined portion
11: Mother board
11a: first groove
11b: Second groove 2: Dielectric film 2a: High refractive index dielectric layer 2b: Low refractive index dielectric layer 3: Lid body 4: Adhesive sheet 5: Frame body 6: Imaging device 7: Substrate 7a: Mounting part 8: Adhesive 9: Bonding wire
10: Package for storing the image sensor
20: Imaging device R: Curved surface S: Opening
Claims (5)
該基板が、前記第1主面の外周から前記第2主面に向かって外側に傾斜した傾斜面および前記傾斜面と前記第2主面との間の側面を有しており、
前記第1主面の外周部に、前記傾斜面に接した枠状の乱反射領域が含まれており、
前記第1主面は、前記乱反射領域より内側の領域から外周部の前記乱反射領域にかけて連続した平面であることを特徴とする蓋体。 A translucent substrate having a first main surface which is an incident surface of external light and a second main surface which is an emission surface of the light opposite to the first main surface,
The substrate has an inclined surface inclined outward from the outer periphery of the first main surface toward the second main surface and a side surface between the inclined surface and the second main surface ,
The outer peripheral portion of the first main surface includes a frame-shaped irregular reflection region in contact with the inclined surface ,
The lid body, wherein the first main surface is a flat surface that is continuous from a region inside the irregular reflection region to the irregular reflection region on an outer peripheral portion.
前記開口部を塞ぐ、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の蓋体とを備えることを特徴とする撮像素子収納用パッケージ。 A base having an upper surface including an opening and having a mounting portion for an image sensor in the opening;
An image pickup device housing package, comprising: the lid according to any one of claims 1 to 3 , which closes the opening.
前記搭載部に搭載された撮像素子とを備えており、
前記基体の上面に前記蓋体が接合されて前記開口部が塞がれていることを特徴とする撮像装置。 An image pickup device housing package according to claim 4 ,
The image pickup device mounted on the mounting portion,
An imaging apparatus, wherein the lid is joined to the upper surface of the base to close the opening.
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