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JP5964858B2 - 撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子が収納される撮像素子収納用パッケージおよび撮像装置に関するものである。
従来から、ＣＣＤ型またはＣＭＯＳ型等の撮像素子を基体に搭載したデジタルカメラ、光学センサ等に適用される撮像装置が知られている。このような撮像装置として、中央部に貫通孔が形成されるとともに、下面に貫通孔が内側に位置するように凹部が形成された基体と、基体の凹部の底面に、フリップチップ実装された撮像素子とを有しているものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。基体は、その下面の貫通孔の周囲には接続電極が、外周部には外部端子がそれぞれ配置されている。このような撮像装置は、例えば、貫通孔を介して撮像素子の受光部に入力された光（画像）を撮像素子によって電気信号に変換し、電気信号を基体の接続電極に伝送するものである。
特開2006−201427号公報
しかしながら、例えば携帯性が重視される携帯電話またはデジタルカメラ等の電子機器に用いられる撮像装置では、より一層の低背化が要求されている。これに対して、上述したような従来の撮像装置では、撮像素子が絶縁基体にフリップチップ実装されて、絶縁基体と撮像素子との間にボール状等のバンプが存在しており、撮像装置の低背化の妨げとなっていた。
本発明の一つの態様による撮像素子収納用パッケージは、凹部を含む下面と、平面透視において前記凹部の底面に設けられた貫通孔とを有しており、前記凹部の底面に撮像素子の接合領域を有している絶縁基体と、該絶縁基体の上面に設けられ、平面透視において、前記接合領域と重なっている撮像素子接続用パッドと、平面透視において、前記撮像素子接続用パッドに重なるように前記絶縁基体に設けられた補強層とを有している。
本発明の他の態様による撮像装置は、上記構成の撮像素子収納用パッケージと、該撮像素子収納用パッケージの凹部に収納された撮像素子とを有している。
本発明の一つの態様による撮像素子収納用パッケージによれば、凹部を含む下面と、平面透視において凹部の底面に設けられた貫通孔とを有しており、凹部の底面に撮像素子の接合領域を有している絶縁基体と、絶縁基体の上面に設けられ、平面透視において、接合領域と重なっている撮像素子接続用パッドと、平面透視において、撮像素子接続用パッドに重なるように絶縁基体に設けられた補強層とを有していることから、例えば、撮像素子収納用パッケージと撮像素子との接合を接合材で行うことが可能となるとともに、撮像素子収納用パッケージと撮像素子との電気的な接続をボンディングワイヤを介して絶縁基体の上面または貫通孔の内面に形成された撮像素子接続用パッドで行うことができ、絶縁基体と撮像素子との間に存在していたバンプおよび接続電極の代わりに接合材を使用することによって、絶縁基体の凹部の側壁の高さを低くすることができて、撮像素子収納用パッケージの低背化が可能となる。
本発明の他の態様による撮像装置によれば、上記構成の撮像素子収納用パッケージを有していることによって、低背化が可能となり、接続信頼性に関して向上された撮像装置を実現することが可能となる。
（ａ）は本発明の第１の実施形態における撮像装置の一例を示す平面透視図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示された撮像装置の１ａ−１ａ線における断面を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態における撮像装置の一例を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第１の実施形態における撮像装置の他の例を示す平面透視図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示された撮像装置の１ａ−１ａ線における断面を示す断面図であり、（ｃ）は図３（ｂ）に示された撮像装置の１ｂ部の拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態の撮像素子収納用パッケージの他の例における製造方法でのセラミックグリーンシートの貫通孔の形成方法を示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施形態における撮像装置の他の例を示す要部の拡大断面図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態における撮像装置の一例を示す要部の拡大断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は本発明の第２の実施形態における撮像装置の他の例を示す要部の拡大断面図である。 （ａ）は本発明の第３の実施形態における撮像装置の一例を示す要部の拡大断面図であり、（ｂ）は本発明の第３の実施形態における撮像装置の他の例を示す要部の拡大断面図である。 （ａ）は本発明の第４の実施形態における撮像装置の一例を示す平面透視図であり、（ｂ）は図８（ａ）に示された撮像装置の１ａ−１ａ線における断面を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第４の実施形態における撮像装置の他の例を示す平面透視図であり、（ｂ）は図９（ａ）に示された撮像装置の１ａ−１ａ線における断面を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第５の実施形態における撮像装置の一例を示す要部の拡大断面図であり、（ｂ）は図１０（ａ）に示された撮像装置の１ａ−１ａ線における断面を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態における撮像装置の一例を示す断面図である。 本発明の第７の実施形態における撮像装置の一例を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第８の実施形態における撮像装置の一例を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の第８の実施形態における撮像装置の他の例を示す断面図である。 本発明の第９の実施形態における撮像装置の一例を示す平面透視図である。 本発明の第１０の実施形態における撮像装置の一例を示す断面図である。
以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１〜図３を参照して本発明の第１の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態における撮像装置は、撮像素子収納用パッケージ１と、撮像素子収納用パッケージ１に収納された撮像素子１０とを有している。
撮像素子収納用パッケージ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２の上面に形成された撮像素子接続用パッド３とを有している。
絶縁基体２は、凹部４を含む下面と、平面透視において凹部４の底面に設けられた貫通孔５を有している。貫通孔５は、絶縁基体２の凹部４の底面および絶縁基体２の上面を貫通するように設けられている。
絶縁基体２は、凹部４の底面に撮像素子１０を樹脂等の接合材１３を介して接合するための接合領域４ｂを有し、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラミック焼結体等の電気絶縁性セラミックス、あるいはエポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂および四フッ化エチレン樹脂を始めとするフッ素系樹脂等の樹脂やプラスティックスから成る略四角形の複数の絶縁層を上下に積層して形成されている。
絶縁基体２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウムの粉末に酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の焼結助剤を添加し、さらに適当な有機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿物を作るとともに、この泥漿物をドクターブレード法またはカレンダーロール法を採用することによってセラミックグリーンシート（生シート）とし、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して略四角形状に加工するとともに、これを複数枚積層して焼成することによって製作される。
また、絶縁基体２が、例えば樹脂から成る場合は、所定の形状に成形できるような金型を用いて、トランスファーモールド法またはインジェクションモールド法等によって成形することによって形成することができる。また、例えばガラスエポキシ樹脂のように、ガラス繊維から成る基材に樹脂を含浸させたものであってもよい。この場合は、ガラス繊維から成る基材にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させ、このエポキシ樹脂前駆体を所定の温度で熱硬化させることによって形成することができる。
この絶縁基体２において、絶縁基体２の上面に撮像素子接続用パッド３が被着形成されており、また絶縁基体２の上面から絶縁基体２の内部を通って下面にかけてビアホール導体またはスルーホール導体等の貫通導体を含む配線導体７が形成されている。これにより、撮像素子接続用パッド３が配線導体７を介して外部回路基板（図示せず）に電気的に接続される。撮像素子接続用パッド３および配線導体７は、絶縁基体２がセラミックスから成る場合は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）等の金属粉末メタライズから成り、絶縁基体２用のセラミックグリーンシートに撮像素子接続用パッド３および配線導体７用の導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状で印刷して、セラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基体２の所定位置に形成される。内部導体のうち、セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通する貫通導体は、導体ペーストを印刷することによってセラミックグリーンシートに形成した貫通孔を充填しておけばよい。このような導体ペーストは、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）等の金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、絶縁基体２との接合強度を高めるために、ガラスまたはセラミックスを含んでいても構わない。
また、撮像素子接続用パッド３および配線導体７は、絶縁基体２が樹脂から成る場合には、銅，金，アルミニウム，ニッケル，クロム，モリブデン，チタンおよびそれらの合金等の金属材料から成る。例えば、ガラスエポキシ樹脂から成る樹脂シート上に配線導体の形状に加工した銅箔を転写し、銅箔が転写された樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。内部導体のうち、樹脂シートを厚み方向に貫通する貫通導体は、導体ペーストの印刷またはめっき法によって樹脂シートに形成した貫通孔の内面に被着形成するか、貫通孔を充填して形成すればよい。また、金属箔または金属柱を樹脂から成る絶縁基体２に一体化させたり、絶縁基体２にスパッタリング法，蒸着法等，めっき法等を用いて被着させたりして形成される。
複数の撮像素子接続用パッド３は、絶縁基体２の上面に形成されており、貫通孔５を内挿したボンディングワイヤ６を介して撮像素子１０の電極にそれぞれ電気的に接続されている。
撮像素子１０は、凹部４に収納されている。また、撮像素子１０は、複数の電極を有している。撮像素子１０の各電極は、ボンディングワイヤ６を介して絶縁基体２の上面に形成された複数の撮像素子接続用パッド３のそれぞれに電気的に接続されている。したがって、撮像素子収納用パッケージ１に外力が加わって撮像素子収納用パッケージ１が変形した場合においても、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続はボンディングワイヤ６により断線し難いものとなり、接続信頼性に関して向上された撮像素子収納用パッケージ１を実現することが可能となる。
なお、撮像素子接続用パッド３は、絶縁基体２に設けられた貫通孔５の内面に設けてもよい。撮像素子接続用パッド３を貫通孔５の内面に設けることにより、絶縁基体２の上面に撮像素子接続用パッド３を設ける領域を省くことができるため、コンデンサ等の実装領域を広くとることができる。また、撮像素子接続用パッド３を設ける領域を省くことができる為、撮像素子収納用パッケージの小型化が可能となる。
本実施形態の撮像素子収納用パッケージ１は、凹部４を含む下面と、平面透視において凹部４の底面に設けられた貫通孔５とを有しており、凹部４の底面に撮像素子１０の接合領域４ｂを有している絶縁基体２と、絶縁基体２の上面または貫通孔５の内面に形成された撮像素子接続用パッド３とを含んでいる。これらによって、例えば、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との接合を接合材１３で行うことが可能となるとともに、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続をボンディングワイヤ６を介して絶縁基体２の上面または貫通孔５の内面に形成された撮像素子接続用パッド３で行うことができ、絶縁基体２と撮像素子１０との間に存在していた、例えば高さが５０〜１００μｍのバンプおよび接続電極の代わりに厚みが例えば５〜２０μｍの接合材１３を使用することによって、絶縁基体２の凹部４の側壁の高さを低くすることができ、撮像素子収納用パッケージ１の低背化が可能となる。また、撮像素子収納用パッケージ１に外力が加わって撮像素子収納用パッケージ１が変形した場合においても、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続はボンディングワイヤ６により断線し難いものとなり、接続信頼性に関して向上された撮像素子収納用パッケージを実現することが可能となる。
次に、本実施形態の撮像素子収納用パッケージ１の製造方法について説明する。
絶縁基体２は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体からなる。この絶縁基体２は、上述の方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。
このセラミックグリーンシートを用いて、以下の（１）〜（５）の工程により撮像素子収納用パッケージ１が作製される。
（１）凹部４の側壁および絶縁基体２の貫通孔５となる部位の打ち抜き金型を用いた打ち抜き工程。
（２）絶縁基体２の上面となる部位に形成される撮像素子接続用パッド３、また絶縁基体２の上面から絶縁基体２内部、下面となる部位にかけてビアホール導体またはスルーホール導体等の貫通導体を含む配線導体７をそれぞれ形成するための導体ペーストの印刷塗布工程。
（３）各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製する工程。
（４）このセラミックグリーンシート積層体を個々の絶縁基体２となる積層体に切断分離し、これらを焼成して各凹部４および貫通孔５を有する焼結体を得る工程。
（５）複数の撮像素子接続用パッド３および絶縁基体２の下面に露出した配線導体７を保護して酸化防止するとともにろう付けを容易にするための金属めっき層を複数の撮像素子接続用パッド３および複数の配線導体７の表面に被着する工程。
この撮像素子収納用パッケージ１は、これを多数個取りで一括して作製できることから、セラミックスからなる基板上に金属製の枠体を設けたタイプの半導体パッケージに比べて低コストで製造でき高い汎用性を有する。
本実施形態の撮像素子収納用パッケージ１において、セラミックグリーンシート積層体から切り出した個々の積層体を焼成することにより、各撮像素子接続用パッド３および配線導体７が焼成されて被着形成される。すなわち、絶縁基体２の上面の複数の撮像素子接続用パッド３は５〜１０μｍの厚さで形成され、また、絶縁基体２の下面に露出した配線導体７は、５〜１０μｍの厚さで形成される。
さらに、各電極を保護するとともに酸化防止をし、またその上へのロウ付けを容易かつ強固に行なうために、複数の電極の表面に、厚さ０．５〜１０μｍのＮｉメッキ層を被着させるか、またはこのＮｉメッキ層および厚さ０．５〜２μｍの金（Ａｕ）メッキ層を順次被着させるのがよい。
このようにして形成された撮像素子収納用パッケージ１に、凹部４の底面に撮像素子１０を収納するとともに、凹部４の底面の接合領域４ｂに接合樹脂等の接合材１３を介して接合し、貫通孔５を内挿するようにボンディングワイヤ６を用いて撮像素子接続用パッド３と電気的に接続されることで撮像装置となる。接合材１３は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂からなり、凹部４の底面の接合領域４ｂすなわち絶縁基体２の表面に直接接着されていることが好ましい。
撮像素子１０は例えばＣＣＤ型撮像素子またはＣＭＯＳ型撮像素子等の半導体素子である。ボンディングワイヤ６としては、例えば金（Ａｕ）等からなるものが用いられる。なお、上述のように、絶縁基体２の凹部４の底面の接合領域４ｂに撮像素子１０を接合樹脂等の接合材１３を介して接合することにより、撮像素子１０からの放熱を促進する効果を有することとなる。
また、本実施形態の撮像装置は、図２に示す例のように、上記構成の撮像装置の絶縁基体２の貫通孔５の上方にレンズが配置されているものである。このような構成により、薄型で高画質な画像信号を出力することが可能となる。レンズ１１は、ガラスあるいはエポキシ樹脂等の樹脂等から成り、レンズ固定部材１２に取り付けられ、レンズ固定部材１２の開口部を介してレンズ１１を透過した光を受光部１０ｆに入射することができる。レンズ固定部材１２は樹脂または金属等から成り、図２に示す例のように、エポキシ樹脂または半田等の接着剤によって絶縁基体２の上面に固定される。あるいはレンズ固定部材１２に予め設けられた鉤部等によって絶縁基体２に固定される。
なお、図３に示すように、絶縁基体２の上面側における貫通孔５の開口部の幅が絶縁基体２の下面側における貫通孔５の開口部の幅に比べて大きいものとすると、貫通孔５を内挿するように撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをボンディングワイヤ６で接続する場合に、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突するのを有効に防止されるので好ましい。なお、本実施形態の撮像装置においては、貫通孔５の内面に傾斜を設けているが、図５（ａ）に示すように、貫通孔５の内面の一部に設けていてもよい。この場合においても、貫通孔５を内挿するように撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをボンディングワイヤ６で接続する場合に、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突するのを有効に防止されるので好ましい。
本実施形態の撮像装置において、貫通孔５の内面の傾斜または貫通孔５の内面の傾斜した箇所の仮想の延長面と凹部４底面とのなす角度をＸ度としたとき、４５≦Ｘ≦８５であるのがよい。Ｘが４５以上であると、凹部４の内面と凹部４底面とでなす箇所の厚みが薄いものとはならず、撮像素子収納用パッケージ１を取り扱うときの外力によって、凹部４の内面に割れ、欠け等の不具合が発生しにくいものとなる。Ｘが８５以下であると、貫通孔５を内挿するように撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをボンディングワイヤ６で接続する場合に、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突するのを有効に防止されることとなり、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続信頼性が更に高いものとなる。また、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突し絶縁基体２にカケ等を生じるのを有効に防止されることとなる。
また、貫通孔５の内面に傾斜を設けた貫通孔は、セラミックグリーンシートに形成される貫通孔の内面がセラミックグリーンシートの一方の主面から他方の主面に向けて４５〜８５度の角度θで広がるように形成する。このように貫通孔の内面がセラミックグリーンシートの一方の主面から他方の主面に向けて４５〜８５度の角度θで広がるように形成することにより、貫通孔５の内面と凹部４底面とのなす角が４５〜８５度の角度θとなるように形成することができる。
このように貫通孔の内面がセラミックグリーンシートの一方の主面から他方の主面に向けて４５〜８５度の角度θで広がるように形成するには、図４に貫通孔の形成方法を説明するための断面図で示すように、打ち抜き金型のパンチ８とダイス９との間の一部のクリアランス５ｇを大きく設定して打ち抜き、必要に応じて傾斜部を有する金型またはゴム等の弾性体を押し当てればよい。例えばセラミックグリーンシートの厚みが０．５ｍｍ程度の場合であれば、金型の一部のクリアランス５ｇを０．２〜０．５ｍｍ程度として打ち抜き、角度θを更に小さいものとするために所望の傾斜角とした傾斜部を有する金型またはゴム等の弾性体を押し当てる。そうすることにより角度θを４５〜８５度とすることができる。なお、前述のセラミックグリーンシートは、複数枚を重ねたものであっても構わない。それら複数枚のセラミックグリーンシートは、絶縁基体２の凹部４の底面の厚みに相当する厚みにまで重ねた後に打ち抜き加工を行うことが生産性の観点では好ましい。なお、図５（ａ）に示すように、貫通孔５の内面の一部に傾斜を設ける場合には、上述の方法により貫通孔５の内面となる部位に傾斜を設けたセラミックグリーンシートと、貫通孔５の内面となる部位に傾斜を設けていないセラミックグリーンシートとを重ねて形成すればよい。
また、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、絶縁基体２の上面側における貫通孔５の幅が絶縁基体２の下面側に比べて大きくなるように、貫通孔５の内面に傾斜を設ける代わりに、曲面または段差を設けてもよい。この場合においても、貫通孔５を内挿するように撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをボンディングワイヤ６で接続する場合に、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突するのを有効に防止されるので好ましい。貫通孔５の内面に段差を設け、段差の上面に撮像素子接続用パッド３を配置した場合には、撮像素子接続用パッド３を撮像素子１０に対してより近接した箇所に形成することができ、ボンディングワイヤ６の長さを短いものとすることが可能となって、電気特性を向上させることができ、好ましい。なお、図５（ｂ）に示すように、貫通孔５の内面に曲面を設ける場合には、セラミックグリーンシートを打ち抜き金型で打ち抜いた後、曲面を有する金型やゴム等の弾性体を貫通孔５に押し当てればよい。また、図５（ｃ）に示すように、貫通孔５の内面に段差を設ける場合には、打ち抜き金型で打ち抜いたセラミックグリーンシートと、前述のセラミックグリーンシートと貫通孔の開口幅が異なるように打ち抜き金型で打ち抜いたセラミックグリーンシートとを重ねて形成すればよい。なお、上述のセラミックグリーンシートは、複数枚を重ねたものであっても構わない。
（第２の実施形態）
図６（ａ）、（ｂ）を参照して本発明の第２の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置において、第１の実施形態と異なる点は、貫通孔の構造である。本実施形態においては、絶縁基体２の下面側における貫通孔５の開口部の幅が絶縁基体２の上面側における貫通孔５の開口部の幅に比べて大きいものとした構造である。なお、本実施形態においては、貫通孔５の内面に傾斜を設けている。
本実施形態の撮像装置において、貫通孔５の内面の傾斜または貫通孔５の内面の傾斜した箇所の仮想の延長面と絶縁基体２の上面とのなす角度をＸ度としたとき、４５≦Ｘ≦８５であるのがよい。Ｘが４５以上であると、凹部４の内面と絶縁基体２の上面とでなす箇所の厚みが薄いものとはならず、撮像素子収納用パッケージ１を取り扱うときの外力によって、凹部４の内面に割れ、欠け等の不具合が発生しにくいものとなる。Ｘが８５以下であると、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１とをエポキシ樹脂等の樹脂からなる接合材１３を介して接合する場合に、貫通孔５の内面の傾斜と撮像素子１０との間に形成される接合材１３が十分な量となり、その結果、貫通孔５の内面の傾斜に接合材１３が多く溜まるものとなって、大きな接合材１３の塊を形成することができ、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１との接合信頼性が向上されたものとなる。また、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突し絶縁基体２にカケ等を生じるのを有効に防止されることとなる。
また、絶縁基体２の下面側における貫通孔５の開口部の幅が絶縁基体２の上面側における貫通孔５の開口部の幅に比べて大きくなるように、貫通孔５の内面に傾斜を設けた貫通孔は、第１の実施形態と同様の方法で行えばよい。
また、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、絶縁基体２の下面側における貫通孔５の開口部の幅が絶縁基体２の上面側における貫通孔５の開口部の幅に比べて大きくなるように、貫通孔５の内面に傾斜を設ける代わりに、曲面または段差を設けてもよい。この場合においても、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１とを樹脂等の接合材１３を介して接合する場合に、貫通孔５の内面の傾斜と撮像素子１０との間に形成される接合材１３が十分な量となり、その結果、貫通孔５の内面の傾斜に接合材１３が多く溜まるものとなって、大きな接合材１３の塊を形成することができ、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１との接合信頼性が向上されたものとなるので好ましい。
なお、上述のように絶縁基体２の下面側における貫通孔５の開口部の幅が絶縁基体２の上面側における貫通孔５の開口部の幅に比べて大きい場合、撮像素子接続用パッド３は、平面透視で貫通孔５の内面と重ならない部位に設けて、ワイヤボンディングする際の応力による欠け、クラック等を発生しにくいものとしておくことが好ましい。
（第３の実施形態）
図７を参照して本発明の第３の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置において、上述の実施形態と異なる点は、貫通孔の構造である。本実施形態においては、縦断面視において、絶縁基体２の貫通孔５の周縁部が湾曲している構造である。このように、縦断面視において、絶縁基体２の貫通孔５の周縁部が湾曲していると、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１とをエポキシ樹脂等の樹脂からなる接合材１３を介して接合する場合に、撮像素子収納用パッケージ１の接合領域４ｂと撮像素子１０との間に形成される接合材１３が十分な量となり、その結果、接合領域４ｂに接合材１３が多く溜まるものとなって、大きな接合材１３の塊を形成することができ、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１との接合信頼性が向上されたものとなる。なお、縦断面視において、絶縁基体２の貫通孔５の周縁部が絶縁基体２の下面側に湾曲していると、貫通孔５を内挿するように撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをボンディングワイヤ６で接続する場合に、ワイヤボンディングする際に用いるキャピラリが貫通孔５に衝突するのを有効に防止されるので好ましい。
（第４の実施形態）
図８を参照して本発明の第４の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置において、上述の実施形態と異なる点は、絶縁基体２の構造である。本実施形態においては、撮像素子接続用パッド３は、絶縁基体２の上面に設けられており、絶縁基体２が、貫通孔５と撮像素子接続用パッド３との間に設けられた孔部４ｃを有している構造である。このように、絶縁基体２が貫通孔５と撮像素子接続用パッド３との間に設けられた孔部４ｃを有していると、例えば、撮像素子１０の受光部１０ｆが偏心して配置、または撮像素子１０に信号処理部１０ｓが配置されることにより、撮像素子１０の電極が受光部１０ｆから離間して配置されている場合等に好適に用いることができる。また、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１とをエポキシ樹脂等の樹脂からなる接合材１３を介して接合する場合に、孔部４ｃに接合材１３が溜まるものとなって、撮像素子１０に形成されている受光部１０ｆに接合材１３が流れるのを有効に防止できる。なお、平面視において、撮像素子接続用パッド３が貫通孔５と孔部４ｃとの間に配置されていると、撮像素子収納用パッケージ１および撮像装置を小型化でき、好ましい。さらに、図９に示すように、平面視において、撮像素子接続用パッド３が貫通孔５と孔部４ｃとの間と、孔部４ｃの外側とに配置されていると、各撮像素子接続用パッド３同士の間隔を広げることが可能となり、各撮像素子接続用パッド３同士が短絡するのを有効に防止できるとともに、撮像素子接続用パッド３の高密度化できるものとが可能となり、撮像装置の小型化できるものとなり、好ましい。なお、平面視において、貫通孔５と撮像素子接続用パッド３との間に孔部４ｃを形成するには、凹部４の側壁および絶縁基体２の貫通孔５と同様に、セラミックグリーンシートを用いて孔部４ｃとなる部位の打ち抜き金型を用いた打ち抜きを行えばよい。
（第５の実施形態）
図１０を参照して本発明の第５の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置において、上述の実施形態と異なる点は、絶縁基体２の構造である。本実施形態においては、絶縁基体２は、上面に設けられた切り欠き部４ａを有している構造である。このように、絶縁基体２が上面に設けられた切り欠き部４ａを有していると、撮像素子収納用パッケージ１上におけるレンズ固定部材１２の水平方向の位置合わせが高精度にできるので好ましい。この際、絶縁基体２に設けられた貫通孔５の形成と切り欠き部４ａの形成とを同一の金型を用いて同時に行うと、撮像素子１０を撮像素子収納用パッケージ１に接合する際の貫通孔５を基準とした位置合わせと切り欠き部４ａを基準としたレンズ固定部材１２の位置合わせとが高精度にできるので好ましい。なお、切り欠き部４ａが絶縁基体２の上面の角部に設けられていると、レンズ固定部材１２に外力が加わった場合でも、レンズ固定部材１２の鉤部を介して切り欠き部４ａが設けられている絶縁基体２の角部に応力が集中し、絶縁基体２の全体が変形しにくいものとなって、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続は断線し難いものとなる。
（第６の実施形態）
図１１を参照して本発明の第６の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置は、ボンディングワイヤ６が樹脂等の第１の絶縁部材１４で覆われている。このように、ボンディングワイヤ６が樹脂等の第１の絶縁部材１４で覆われていると、ボンディングワイヤ６が第１の絶縁部材１４で固着されるものとなり、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続はより断線し難いものとなる。さらに、
絶縁基体２の上面側に絶縁基体２の上面と離間して設けられた光透過板１５をさらに有し、光透過板１５が第１の絶縁部材１４と当接している場合には、撮像装置の絶縁基体２の貫通孔５の上方に、光透過板１５用の固定部材を用いて光透過板１５を絶縁基体２に設けるのに比べて低背化が可能となり、好ましい。
（第７の実施形態）
図１２を参照して本発明の第７の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置は、絶縁基体２の接合領域４ｂと撮像素子１０とが接合材１３を介して接合されており、第１の絶縁部材１４および接合材１３が例えばエポキシ樹脂等の同じ材料から成る。このように、第１の絶縁部材１４および接合材１３が同じ材料であると、撮像素子１０と光透過板１５とを撮像素子収納用パッケージ１に同時に接合することができて、工程が簡略化されることになり、好ましい。
（第８の実施形態）
図１３を参照して本発明の第８の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置は、絶縁基体２の上面に設けられた電子部品１６または配線基板１７をさらに有しており、電子部品１６または配線基板１７が、絶縁基体２に付着しており、例えばエポキシ樹脂等の樹脂からなる第２の絶縁部材１８によって覆われている。このように、電子部品１６または配線基板１７が、絶縁基体２に付着している第２の絶縁部材１８によって覆われていると、絶縁基体２の上面に設けられた電子部品１６または配線基板１７の実装信頼性が向上されたものとなる。なお、電子部品１６の全体が、絶縁基体２に付着している第２の絶縁部材１８によって覆われていると、電子部品１６との短絡が防止できるものとなり、好ましい。さらに、第２の絶縁部材１８をボンディングワイヤ６より高く形成して、第２の絶縁部材１８上に光透過板１５を接合してもよい。
（第９の実施形態）
図１４を参照して本発明の第９の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置は、平面透視において、貫通孔５の外形が矩形状であり、撮像素子接続用パッド３が、矩形状の貫通孔５の一対の辺に対応して設けられており、撮像素子１０が、貫通孔５の一対の辺に対応する部分における撮像素子接続用パッド３と電気的に接続されているとともに、貫通孔５の他の一対の辺に対応する絶縁基体の領域２に接合されている。このように、撮像素子１０が、貫通孔５の一対の辺に対応する部分における撮像素子接続用パッド３と電気的に接続されているとともに、貫通孔５の他の一対の辺に対応する絶縁基体の領域２に接合されていると、撮像素子１０と撮像素子収納用パッケージ１とをエポキシ樹脂等の樹脂からなる接合材１３を介して接合した場合に、撮像素子１０の電極と接合材１３とが離間した位置となるため、撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とをボンディングワイヤ６で接続する場合に、撮像素子１０の電極へ良好にワイヤボンディングできるものとなる。さらに、撮像素子１０に信号処理部１０ｓが形成されており、平面透視において、撮像素子１０の信号処理部１０ｓと接合領域４ｂとが重なっていると、信号処理部１０ｓが動作し発熱した場合に、接合材１３または撮像素子収納用パッケージ１へ放熱され、撮像素子１０が安定して動作するものとなる。
（第１０の実施形態）
図１５を参照して本発明の第１０の実施形態における撮像装置について説明する。本実施形態の撮像装置は、平面透視において、撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とが重なっている。このように、平面透視において、撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とが重なっていると、撮像素子接続用パッド３へワイヤボンディングする際に、平面透視で撮像素子接続用パッド３に重なるように配置されている撮像素子１０が支えとなり、絶縁基体２が変形しにくいものとなって、その結果、絶縁基体２にクラックが発生しにくいものとすることができる。さらに、平面透視において撮像素子接続用パッド３に重なるように絶縁基体２に設けられた補強層２ａをさらに設けていると、撮像素子接続用パッド３へワイヤボンディングする際に、ワイヤボンディングの応力が補強層によって分散されることとなり、絶縁基体２がより変形しにくいものとなって、絶縁基体２にクラックが発生するのを有効に防止できる。なお、平面透視で、撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とが重なる位置に補強層を形成するには、絶縁基体２のセラミックグリーンシートと同様に製作された補強層５用のセラミックグリーンシート、または、撮像素子接続パッド３と同様に製作されたタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）等を含む金属ペーストを、絶縁基体２用のセラミックグリーンシートの、撮像素子接続用パッド３と撮像素子１０とが重なる位置となる箇所に形成した後、焼成することによって形成することができる。
本発明の一つの態様による撮像素子収納用パッケージ１は、絶縁基体２と、絶縁基体２の上面または貫通孔５の内面に形成された撮像素子接続用パッド３を有している。絶縁基体２は、凹部４を含む下面と、平面透視において凹部４の底面に設けられた貫通孔５を有している。絶縁基体２は、凹部４の底面に撮像素子１０の接合領域４ｂを有している。これらによって、例えば、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との接合を接合材で行うことが可能となるとともに、撮像素子収納用パッケージ１と撮像素子１０との電気的な接続をボンディングワイヤ６を介して絶縁基体２の上面または貫通孔５の内面に形成された撮像素子接続用パッド３で行うことができ、絶縁基体２と撮像素子１０との間に存在していたバンプおよび接続電極の代わりに接合材を使用することによって、絶縁基体２の凹部４の側壁の高さを低くすることができて、撮像素子収納用パッケージの低背化が可能となるものである。
本発明の他の態様によれば、撮像素子収納用パッケージ１において、上記構成の撮像素子収納用パッケージ１と、撮像素子収納用パッケージ１に収納された撮像素子１０を有していることによって、低背化が可能となる撮像装置である。
１・・・・・撮像素子収納用パッケージ
２・・・・・絶縁基体
３・・・・・撮像素子接続用パッド
４・・・・・凹部
４ａ・・・・切り欠き部
５・・・・・貫通孔
６・・・・・ボンディングワイヤ
７・・・・・配線導体

Claims (18)

  1. 凹部を含む下面と、平面透視において前記凹部の底面に設けられた貫通孔とを有しており、前記凹部の底面に撮像素子の接合領域を有している絶縁基体と、
    該絶縁基体の上面に設けられ、平面透視において、前記接合領域と重なっている撮像素子接続用パッドと、
    平面透視において、前記撮像素子接続用パッドに重なるように前記絶縁基体に設けられた補強層とを備えていることを特徴とする撮像素子収納用パッケージ。
  2. 前記絶縁基体の上面側における前記貫通孔の開口部の幅が前記絶縁基体の下面側における前記貫通孔の開口部の幅に比べて大きいことを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
  3. 前記絶縁基体の下面側における前記貫通孔の開口部の幅が前記絶縁基体の上面側における前記貫通孔の開口部の幅に比べて大きいことを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
  4. 前記貫通孔の内面が、傾斜面、曲面または段差を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像素子収納用パッケージ。
  5. 縦断面視において、前記絶縁基体の前記貫通孔の周縁部が湾曲していることを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
  6. 前記撮像素子接続用パッドは、前記絶縁基体の前記上面に設けられており、
    前記絶縁基体が、前記貫通孔と前記撮像素子接続用パッドとの間に設けられた孔部を有していることを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
  7. 他の撮像素子接続用パッドは、前記絶縁基体の前記上面に設けられており、
    平面視において、前記他の撮像素子接続用パッドが前記貫通孔と前記孔部との間に配置されていることを特徴とする請求項６記載の撮像素子収納用パッケージ。
  8. 前記絶縁基体は、前記上面に設けられた切り欠き部を有していることを特徴とする請求項１記載の撮像素子収納用パッケージ。
  9. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された撮像素子収納用パッケージと、
    前記凹部に収納されているとともに、前記接合領域に接合されており、前記貫通孔を内挿するように設けられたボンディングワイヤにより前記撮像素子接続用パッドと電気的に接続された撮像素子とを備えていることを特徴とする撮像装置。
  10. 請求項３に記載された撮像素子収納用パッケージと、
    前記凹部に収納されているとともに、前記接合領域に接合されており、前記貫通孔を内挿するように設けられたボンディングワイヤにより前記撮像素子接続用パッドと電気的に接続された撮像素子とを備えており、
    前記貫通孔の内面と前記撮像素子とが接合材を介して接合されていることを特徴とする撮像装置。
  11. 請求項５に記載された撮像素子収納用パッケージと、
    前記凹部に収納されているとともに、前記接合領域に接合されており、前記貫通孔を内挿するように設けられたボンディングワイヤにより前記撮像素子接続用パッドと電気的に接続された撮像素子とを備えており、
    前記接合領域と前記撮像素子とが接合材を介して接合されていることを特徴とする撮像装置。
  12. 前記ボンディングワイヤが、第１の絶縁部材によって覆われていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
  13. 前記絶縁基体の上面側に前記絶縁基体の上面と離間して設けられた光透過板をさらに有し、該光透過板が前記第１の絶縁部材と当接していることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
  14. 前記接合領域と前記撮像素子とが接合材を介して接合されており、
    前記第１の絶縁部材および前記接合材が同じ材料から成ることを特徴とする請求項１２に記載された撮像装置。
  15. 前記絶縁基体の前記上面に設けられた電子部品または配線基板をさらに備えており、
    該電子部品または配線基板が、前記絶縁基体に付着している第２の絶縁部材によって覆われていることを特徴とする請求項９に記載された撮像装置。
  16. 平面透視において、前記貫通孔の外形が矩形状であり、前記撮像素子接続用パッドが、矩形状の前記貫通孔の一対の辺に対応して設けられており、
    前記撮像素子が、前記貫通孔の一対の辺に対応する部分における前記撮像素子接続用パッドと電気的に接続されているとともに、前記貫通孔の他の一対の辺に対応する前記絶縁基体の領域に接合されていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
  17. 平面透視において、前記撮像素子の信号処理部と前記接合領域とが重なっていることを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。
  18. 平面透視において、前記撮像素子接続用パッドと前記撮像素子とが重なっていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
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