專利名稱：固體攝像裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及由固體攝像元件和保護其的透明部件構成的固體攝像裝置。
背景技術：
一直以來，作為采用了CCD(電荷結合元件Charge Coupled Device)等的固體攝像裝置，已知有在陶瓷封裝件中收容有固體攝像元件的固體攝像裝置。在如此的固體攝像裝置中，用透明部件覆蓋在陶瓷封裝件上。近年來，提出了在各個固體攝像元件上載置該透明部件，并用樹脂密封固體攝像裝置及透明襯底的方法(例如，參照專利文獻1)。
圖7是表示以往的固體攝像裝置的剖面圖。如圖7所示，在以往的固體攝像裝置中，在疊層了多個陶瓷板的疊層陶瓷封裝件111的凹部111a內，配置有固體攝像元件113。
在固體攝像元件113中形成有受光部113a，在成為受光部113a的外側的周邊區域113A的一部分形成有輸入輸出部113b。
在輸入輸出部113b的表面形成有電極襯墊113c。電極襯墊113c通過纜線117與疊層陶瓷封裝件111的內部導線部111b連接。而且，在固體攝像元件113的上面配置有在外部形成遮光層121的保護玻璃123。該遮光層121覆蓋保護玻璃123的上面的外周部、端面(側面)及下面的外周部。該遮光層121為防止來自纜線117的反射光入射到受光部113a而形成。在保護玻璃123和疊層陶瓷封裝件111之間填充有密封劑127。
專利文獻1日本特開2002-261260號公報但是，在上述以往的固體攝像裝置中，產生入射到保護玻璃123的光在保護玻璃123的端面反射，從而入射到受光部113a的問題。
發明內容
本發明正是鑒于所述的點而作成的，其目的在于降低保護玻璃等透明部件的端面上的反射光。
本發明的第1方式的固體攝像裝置，具備固體攝像元件，其具備接受光的受光部、形成在所述受光部的上方的微型透鏡；透明部件，其形成在所述微型透鏡的上方；黑色樹脂，其形成在所述透明部件的端面上。
根據本發明的第1方式的固體攝像裝置，從固體攝像元件的外部等入射到透明部件的光容易被黑色樹脂吸收，不易反射。以往，產生光在透明部件的端面(側面)反射，從而入射到受光部內的問題，但根據本構成，能夠降低入射到受光部內的光的量。由此，能夠防止反射光斑(flare)。
本發明的第1方式的固體攝像裝置，可以還具備具有凹部的封裝件，所述固體攝像元件及所述透明部件搭載在所述封裝件的所述凹部內，所述黑色樹脂填充在所述封裝件、和組合了所述固體攝像元件及所述透明部件而成的部件之間。在此種情況下，在用樹脂密封封裝件的間隙時只要采用黑色樹脂即可，所以能夠在不增加工序數目的情況下在透明部件的端面上形成黑色樹脂。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，所述黑色樹脂可以包含樹脂、和遮斷可見光的粒子。
所述遮斷可見光的粒子可以是黑色顏料、黑色染料或碳粒子。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，所述黑色樹脂可以覆蓋所述透明部件的上面中的緣部。在此種情況下，由于能夠減少入射到透明部件的端面上的光本身，所以能夠進一步降低從透明部件的端面反射的光的量。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，在平面上觀察，所述透明部件的外周可以在配置所述微型透鏡的區域的外周的外側，在從所述透明部件的端面到配置所述微型透鏡的區域的外周的水平距離為L、光向所述透明部件入射的最大入射角度為θ度、所述透明部件的厚度為t0、從所述受光部的上面到所述透明部件的下面的鉛直距離為t1的情況下，L≥(t0+t1)tanθ成立。此處，所謂(t0+t1)tanθ是指來自透明部件的端面的反射光在形成有受光部的平面上前進的水平距離的最大值。理論上，若L在該值以上，則無論光入射到透明部件的端面的哪個部分，光都不到達受光部。因此，能夠更加可靠地防止光向受光部的入射。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，所述透明部件的至少一部分可以具有朝上寬度變窄的錐形狀。在此種情況下，與透明部件的寬度一定的情況相比，能夠不易引起光在透明部件的端面上的反射。還有，該錐形狀可以通過除去透明部件的角部而形成。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，在所述透明部件的端面和所述黑色樹脂之間，可以夾裝有具有所述透明部件的折射率和所述黑色樹脂的折射率之間的折射率的反射防止膜。在此種情況下，能夠更可靠地防止入射到透明部件的端面上的光反射而到達受光部。
在形成有反射防止膜的情況下，在所述透明部件的上面上可以形成有具有所述透明部件的折射率和空氣的折射率之間的折射率的膜，且所述膜和所述反射防止膜的折射率不同。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，所述透明部件的端面可以具有凹凸。在此種情況下，由于通過凹凸彌散入射到透明部件的端面上的光，所以能夠更可靠地防止光到達受光部。
在本發明的第1方式的固體攝像裝置中，所述透明部件的折射率和所述黑色樹脂的折射率可以實質上相等。在此種情況下，入射到透明部件的端面上的光容易被黑色樹脂吸收。還有，在“實質上相等”范圍內，也包括折射率只在誤差量上不同的情況。
(發明效果)在本發明的固體攝像裝置中，能夠降低來自透明部件的端面的反射光。
圖1是表示本發明的第1實施方式的固體攝像裝置的結構的剖面圖；圖2是用于說明配置在固體攝像元件上的透明部件的適當大小的圖；圖3(a)、(b)是表示透明部件和有效像素區域的位置關系的俯視圖；圖4是表示本發明的第3實施方式的固體攝像裝置的結構的剖面圖；圖5(a)是放大表示本發明的第4實施方式的固體攝像裝置中的透明部件部分的結構的剖面圖，(b)是表示第4實施方式的固體攝像裝置全體的結構的剖面圖，(c)是表示第4實施方式的透明部件部分的變形例的剖面圖；圖6(a)是表示本發明的第5實施方式的第1固體攝像裝置的結構的剖面圖，(b)是表示本發明的第5實施方式的第2固體攝像裝置的結構的剖面圖；圖7是表示以往的固體攝像裝置的剖面圖。
圖中11-固體攝像元件用襯底，12-受光部，13-第1平坦膜，15-濾色片，16-第2平坦膜，17-微型透鏡，18-電極襯墊，19-低折射率層，20-膠粘劑層，21-透明部件，22-陶瓷封裝件，23-凹部，24-輸入輸出部，25-纜線，26-黑色樹脂，31-固體攝像元件用襯底，32-透明部件，33-有效像素區域，34-結合襯墊，41-反射防止膜，42-凹凸，51-黑色樹脂，52-密封樹脂，53-黑色樹脂。
具體實施例方式
以下，基于附圖詳細說明本發明的實施方式。
(第1實施方式)圖1是表示本發明的第1實施方式的固體攝像裝置的結構的剖面圖。在本實施方式的固體攝像裝置中，在按像素形成于固體攝像元件用襯底11的表面上的凹部的底部，形成有用于將入射光變換成電信號的受光部(光電二極管)12。在固體攝像元件用襯底11及受光部12上，形成有用于使其表面的凹凸平坦化的第1平坦膜13。第1平坦膜13例如由丙烯樹脂構成。在第1平坦膜13上以平面位置與各受光部12一致的方式形成有濾色片15。在各濾色片15上形成有用于使起因于濾色片15的凹凸平坦化的第2平坦膜16。第2平坦膜16例如由丙烯樹脂構成。在第2平坦膜16上以平面位置與各濾色片15一致的方式形成有微型透鏡17。通過這些部件構成固體攝像元件10。
固體攝像元件用襯底11具有受光部12矩陣狀配置的受光區域、和位于受光區域外側的外周區域。在該外周區域形成有與固體攝像元件內的配線電連接的電極襯墊18。還有，雖省略了圖示，但在固體攝像元件用襯底11的外周區域形成有配線部、或用于保護受光部12的保護電路等。
在第2平坦膜16及各微型透鏡17上形成有由氟系樹脂構成的低折射率層19。在低折射率層19上隔著膠粘劑層20形成有由玻璃構成的透明部件21。
固體攝像元件用襯底11配置在疊層了多個陶瓷襯底的陶瓷封裝件22的凹部23的底面上。陶瓷封裝件22的凹部23的底面和固體攝像元件用襯底11通過粘合部件粘接。在陶瓷封裝件22的外側連接有外部導線(省略圖示)。另外，在陶瓷封裝件22上形成有向固體攝像元件輸入輸出信號的輸入輸出部24。
固體攝像元件10用的電極襯墊18和陶瓷封裝件22的輸入輸出部24通過由金等構成的纜線25電連接。
在陶瓷封裝件22的凹部23內，在固體攝像元件用襯底11、低折射率層19、膠粘劑層20及透明部件21的周圍，填充有黑色樹脂26。纜線25也通過密封在黑色樹脂26內而固定。此處，所謂黑色樹脂26是指被著色成黑色的樹脂。即，在黑色樹脂26內混合有樹脂、和遮斷可見光的(或吸收)的粒子，通過該粒子黑色樹脂26被著色成黑色。此時，所謂遮斷可見光的粒子，也可是黑色顏料、黑色染料或碳粒子。另外，也可以是混合了紅色、綠色及藍色的顏料或染料而成的粒子。
混合在樹脂中上述粒子的量越大，黑色樹脂26內的黑色越濃，光的吸收率越高。但是，在本發明中，如果是通過混入上述粒子而被著色成黑色的樹脂，則不管上述粒子的濃度高低，都稱為“黑色樹脂”。這是因為，即使上述粒子稍微混入，與不混入的以往的樹脂相比，光的吸收率也增加。還有，作為樹脂的例子，可列舉環氧樹脂、硅樹脂、丙烯樹脂等，只要是普通的樹脂，采用哪種都可以。
還有，黑色樹脂26采用分配器(dispenser)等方法填充在陶瓷封裝件22內。另外，作為固體攝像元件10自身的制法，采用普通的技術即可。
如以上所述，在本實施方式中，通過用黑色樹脂26覆蓋透明部件21的端面(側面)，從固體攝像元件的外部等入射到透明部件21的光容易被黑色樹脂26吸收，不易反射。以往，產生光在透明部件21的端面反射，入射到固體攝像元件內的問題，但在本實施方式的結構中，能夠降低入射到固體攝像元件內的光的量。由此，能夠防止反射光斑。另外，由于一直以來需要填埋陶瓷封裝件22內的間隙的樹脂自身，所以在本實施方式中，能夠在不進一步追加工序的情況下得到降低入射到固體攝像元件內的光的量的效果。
(第2實施方式)在本實施方式中，考察透明部件的適當大小。另外，該考察是假定了光在透明部件的端面上不全部被黑色樹脂吸收而是一部分反射的情況下的考察。當然，在本發明中，也可以用黑色樹脂吸收入射到透明部件的端面上的全部光。圖2是用于說明配置在固體攝像元件上的透明部件的適當大小的圖。
在圖2所示的構成中，將透明部件21的厚度設為t0，將從受光部12的上面到透明部件21的下面的距離設為t1。另外，將光向透明部件21入射的最大入射角度(從光入射的方向到鉛直方向的角度)設為θ度。在此種情況下，在垂直地形成了透明部件21的上面和端面的情況下，也將在從上方入射的光在透明部件21的端面上反射的角度設為θ度。在光入射到透明部件21的端面上的情況下，該光在形成有受光部12的平面上前進的距離l(距透明部件21的端面的水平距離)，由下述(1)式表示。
l＝xtanθ(x從受光部的上面到光入射的位置的鉛直距離)……(1)此處，l達到最大是x＝t0+t1時，即，是光入射到透明部件21的端面中的最上部時。如果將其代入(1)式，則導出下述(2)式。
lmax＝(t0+t1)tanθ ……(2)從(2)式可知，如果從配置受光部12的有效像素區域的外周到透明部件21的端面的距離L在距離(t0+t1)tanθ以上，則無論光入射到透明部件21的端面上的哪個部分，也不入射到受光部12。因此，如果配置透明部件21使得滿足該條件，則能夠更可靠地防止光入射到受光部12。
圖3(a)、(b)是表示透明部件和有效像素區域的位置關系的俯視圖。在圖3(a)、(b)所示的結構中，在固體攝像元件用襯底31上配置有效像素區域33。還有，雖省略了圖示，但在有效像素區域33內配置有多個如圖1所示的固體攝像元件。另外，有效像素區域33的邊界是配置微型透鏡的區域和未配置微型透鏡的區域的邊界。
在固體攝像元件用襯底31上，在包圍有效像素區域33的四方中的2個(圖中的上部及下部)上配置有結合襯墊34。在包圍有效像素區域33的四方中的其余2個上，可調整透明部件32的大小。通過調整透明部件32的大小，能夠增大從有效像素區域33到透明部件32的端面的距離。
圖3(a)表示按與固體攝像元件用襯底31相同的大小形成了透明部件32時的配置。在此種情況下，在透明部件32的端面從有效像素區域33離開距離(t0+t1)tanθ以上時，能夠更可靠地防止光入射到受光部。
圖3(b)表示將透明部件32形成為比固體攝像元件用襯底31大時的配置。在此種情況下，在透明部件32的端面從有效像素區域33離開距離(t0+t1)tanθ以上時，能夠更可靠地防止光入射到受光部。
(第3實施方式)圖4是表示本發明的第3實施方式的固體攝像裝置的結構的剖面圖。在本實施方式的固體攝像裝置中，除去了透明部件21的上緣部的角。換言之，透明部件21具有朝上寬度變窄的錐形狀。透明部件21的上緣部被黑色樹脂覆蓋。還有，透明部件21的上緣部也可以帶圓角，也可以具有凹凸。由于其以外的構成與第1實施方式相同，所以省略說明。
在本實施方式的構成中，可以更不易引起光在透明部件21的端面上的反射。
(第4實施方式)圖5(a)是放大表示本發明的第4實施方式的固體攝像裝置中的透明部件部分的結構的剖面圖，圖5(b)是表示第4實施方式的固體攝像裝置全體的結構的剖面圖。如圖5(a)、(b)所示，本實施方式的透明部件21的端面被反射防止膜41覆蓋。換言之，在本實施方式的固體攝像裝置中，在透明部件21的端面和黑色樹脂26之間夾裝有反射防止膜41。還有，在圖5(a)、(b)的結構中，由于反射防止膜41以外的構成與圖1相同，所以省略其詳細的說明。
在透明部件21是玻璃時，反射防止膜41可以是在丙烯樹脂或環氧樹脂等中分散了填料而成的材料，也可以是SiON或SiN。在反射防止膜41由丙烯樹脂或環氧樹脂構成時，可以在透明部件21的端面上浸漬成型或塗敷形成。另外，在反射防止膜41由SiON或SiN構成時，可以通過在透明部件21的端面上蒸鍍而形成。
還有，作為公知的技術，有在透明部件21的上面部分設置具有透明部件21的折射率和空氣的折射率之間的折射率的涂膜的技術。相對于此，本實施方式的反射防止膜41設在透明部件21的端面上，與上述的涂膜不同。此處，本實施方式的反射防止膜41只要具有透明部件21的折射率和黑色樹脂的折射率之間的折射率即可。尤其，在透明部件21的折射率為ng、黑色樹脂26的折射率為nbk時，優選使反射防止膜41的折射率接近(ng/nbk)1/2。
在本實施方式中，通過設置反射防止膜41，能夠更可靠地防止入射到透明部件21的端面上的光反射而到達受光部12。
圖5(c)是表示第4實施方式的透明部件部分的變形例的剖面圖。如圖5(c)所示，在本實施方式中，代替在透明部件21的端面上形成保護防止膜，而在透明部件21的端面上形成凹凸42。在此種情況下，通過凹凸42彌散入射到透明部件21的端面上的光。在該變形例中，能夠得到可以防止入射到透明部件21的端面上的光反射而到達受光部12的效果。
(第5實施方式)圖6(a)是表示本發明的第5實施方式的第1固體攝像裝置的結構的剖面圖。在圖6(a)中，黑色樹脂51只覆蓋透明部件21的端面的表面，陶瓷封裝件22和固體攝像元件之間的間隙填充有密封樹脂52。此處，密封樹脂52可以是未混合顏料的未著色的樹脂，也可以是混入有黑色以外的顏料的樹脂。在如圖6(a)所示的構成中，由于入射到透明部件21的端面上的光被黑色樹脂51吸收，因此能夠防止光反射而到達受光部12。還有，在圖6(a)中，表示了黑色樹脂51只覆蓋透明部件21的端面的狀態。這表示了需要黑色樹脂51的最低限的區域，也可以在該區域以外的區域填充有黑色樹脂51。即，只要黑色樹脂51覆蓋透明部件21的端面，則在陶瓷封裝件22和固體攝像元件之間的間隙中的其它部分，也可以填充黑色樹脂，也可以填充黑色樹脂以外的樹脂。
圖6(b)是表示本發明的第5實施方式的第2固體攝像裝置的結構的剖面圖。在圖6(b)中，黑色樹脂53不僅填充在陶瓷封裝件22和固體攝像元件之間，也覆蓋透明部件21的上緣部。此時，黑色樹脂53可以覆蓋透明部件21的上緣部的全體，也可以只覆蓋一部分。不過，優選，在平面上觀察，黑色樹脂53未覆蓋形成有微型透鏡17的區域(有效像素區域)。即，優選，在平面上觀察，黑色樹脂53覆蓋有效像素區域的外側的區域。在如圖6(b)所示的構成中，由于能夠減少入射到透明部件21的端面上的光自身，所以能夠更加降低從透明部件21的端面反射的光的量。
(其它實施方式)在上述實施方式中，說明了透明部件21由玻璃構成的情況。但是，透明部件21也可以是樹脂等其它材料。
另外，在本發明中，也可以采用在上述實施方式中所述的固體攝像元件10以外的固體攝像元件。具體是，本發明所用的固體攝像元件只要具有受光部12及微型透鏡17即可，因此也可以不具有其它構成要素。
另外，在上述實施方式中，說明了采用疊層有多個陶瓷襯底的陶瓷封裝件22的情況。但是，也可以采用其以外的封裝件。
(工業上的可利用性)如以上說明，就本發明的固體攝像裝置而言，在能夠降低來自透明部件的端面上的反射光這點上，工業上的可利用性高。
權利要求
1.一種固體攝像裝置，其中，具備固體攝像元件，其具備接受光的受光部、形成在所述受光部的上方的微型透鏡；透明部件，其形成在所述微型透鏡的上方；黑色樹脂，其形成在所述透明部件的端面上。
2.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，還具備具有凹部的封裝件，所述固體攝像元件及所述透明部件搭載在所述封裝件的所述凹部內，所述黑色樹脂填充在所述封裝件、和組合了所述固體攝像元件及所述透明部件而成的部件之間。
3.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述黑色樹脂含有樹脂、和遮斷可見光的粒子。
4.如權利要求3所述的固體攝像裝置，其中，所述遮斷可見光的粒子是黑色顏料、黑色染料或碳粒子。
5.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述黑色樹脂還覆蓋所述透明部件的上面中的緣部。
6.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，在平面上觀察，所述透明部件的外周在配置所述微型透鏡的區域的外周的外側，在從所述透明部件的端面到配置所述微型透鏡的區域的外周的水平距離為L、光向所述透明部件入射的最大入射角度為θ度、所述透明部件的厚度為t0、從所述受光部的上面到所述透明部件的下面的鉛直距離為t1的情況下，L≥(t0+t1)tanθ成立。
7.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述透明部件的至少一部分具有朝上寬度變窄的錐形狀。
8.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，在所述透明部件的端面和所述黑色樹脂之間，夾裝有具有所述透明部件的折射率和所述黑色樹脂的折射率之間的折射率的反射防止膜。
9.如權利要求8所述的固體攝像裝置，其中，在所述透明部件的上面上形成有具有所述透明部件的折射率和空氣的折射率之間的折射率的膜，所述膜和所述反射防止膜的折射率不同。
10.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述透明部件的端面具有凹凸。
11.如權利要求1所述的固體攝像裝置，其中，所述透明部件的折射率和所述黑色樹脂的折射率實質上相等。
全文摘要
提供一種在透明部件的端面上的反射光少的固體攝像裝置。具有受光部(12)、微型透鏡(17)及透明部件(21)的固體攝像元件配置在陶瓷封裝件(22)的凹部(23)內。在陶瓷封裝件(22)和固體攝像元件之間填充有著色成黑色的黑色樹脂(26)。
文檔編號H01L27/14GK1967854SQ20061014323
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月1日 優先權日2005年11月18日
發明者駒津智子, 桝田知樹, 竹內泰郎, 寺西信一, 原田豐, 糸井清一, 河野明啟 申請人:松下電器產業株式會社