JP2012222546A - 固体撮像装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】フレアの発生を抑制しさらなる小型化が可能な固体撮像装置を提供する。
【解決手段】固体撮像装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子のパッドと基板のリードとを接続するボンディングワイヤーと、固体撮像素子を囲む枠状のフレーム部材と、フレーム部材の上面に設けられた光学部材とを備える。フレーム部材は、光学部材側から撮像面に向けて延びる第１脚部を有し、ボンディングワイヤーの接続端部が第１脚部により覆われた状態でフレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定される。
【選択図】図１

Description

本技術は、固体撮像装置及びその製造方法、並びに固体撮像装置を用いた電子機器に関するものである。詳細には、固体撮像装置の構造に関するものである。
固体撮像装置として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を用いたラインセンサー、イメージセンサーが知られている。これらの固体撮像装置は、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ、ビデオ及びスチルの両機能を備えたデジタルカメラ、携帯電話などの電子機器の撮像デバイスとして広く用いられている。本明細書において、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオ及びスチルの両機能を備えたカメラを総称してデジタルカメラと称する。
上記のような固体撮像装置は、基板に固体撮像素子が搭載され、基板側のリードと固体撮像素子側のパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットを備える。センサーユニットには、固体撮像素子の側部を囲む枠状ないし有底箱状のフレーム部材が取り付けられ、その上面側に、固体撮像素子の撮像面に入射光を導く光学部材が取り付けられて固体撮像装置が構成される(例えば特許文献１、２を参照)。光学部材としては、例えば、固体撮像装置がカメラモジュールである場合は単一または複数のレンズやＩＲカットフィルタ、固体撮像装置がセンサーパッケージである場合はカバーガラス等が挙げられる。
図１６に、携帯電話や小型のデジタルカメラ等に用いられている従来の一般的な固体撮像装置としてのカメラモジュール(レンズモジュール、センサーモジュールとも称される)６００の模式的な断面図を示す。図１６に示すように、カメラモジュール６００は、大別的に、センサーユニット６０１と、レンズユニット６０２とから構成される。
センサーユニット６０１は、上述したＣＣＤやＣＭＯＳ等のセンサーチップからなる固体撮像素子６１０と、インターポーザー等の基板６２０と、ボンディングワイヤー６３０等を主体として構成される。固体撮像素子６１０は、基板６２０上に搭載され、ダイボンド材６２６を介して基板６２０に固定されている。固体撮像素子６１０側のパッド６１５と基板６２０側のリード６２５とがボンディングワイヤー６３０により電気的に接続され、センサーユニット６０１が構成される。
レンズユニット６０２は、フレーム部材６５０と光学部材６６０とを主体として構成される。フレーム部材６５０は、全体として、上下に開口してボンディングワイヤー６３０の外側を囲む枠状ないし筒状をなす。フレーム部材６５０の開口の内部に光学部材６６０が取り付けられる。フレーム部材６５０（レンズユニット６０２）は、下方に延びる脚部の下端部が基板６２０上面におけるボンディングワイヤー６３０の接続部よりも外側の位置に接着されることで、基板６２０に固定される。
光学部材６６０は、固体撮像素子６１０の撮像面に対向してフレーム部材６５０の上部に取り付けられ、上方から入射する光(被写体像)が、光学部材６６０を透過して固体撮像素子６１０に導かれる。本構成例は、光学部材６６０として、レンズ６６１（６６１ａ，６６１ｂ，６６１ｃ）とＩＲカットフィルタ（以下「ＩＲＣＦ」）６６２とを設けた構成である。
レンズ６６１は、レンズホルダー６６５に収容保持され、フレーム部材６５０に設けられたレンズ駆動機構６６６により上下移動可能に構成される。レンズ６６１は、上方から入射した被写体像を通過させて固体撮像素子６１０の撮像面に結像するように構成される。
このような構成により、光学部材６６０を透過して撮像面上に結像した被写体像を固体撮像素子６１０により光電変換して読み出し、基板６２０を介して画像信号を出力するカメラモジュール６００が構成される。カメラモジュール６００の組立工程では、フレーム部材６５０にレンズ駆動機構６６６や光学部材６６０が組み付けられてレンズユニット６０２が形成され、このレンズユニット６０２がセンサーユニット６０１に組み付けられるようになっている。
特開２００２−５７３１１号公報 特開２００６−３１３８６８号公報
近年、デジタルカメラの小型化、高品質化（高画素化）、及び高機能化が進み、これらの電子機器に搭載される固体撮像装置についても、小型化、高品質化（高画素化）、及び高精度化が強く求められている。ところが、センサーパッケージやカメラモジュール等の固体撮像装置が従来備える構成においては、基板６２０上におけるボンディングワイヤー６３０の外周側の位置のみにフレーム部材６５０の支持部が配置されることから、さらなる小型化が困難な状況にある。
また、固体撮像装置の小型化を進めると、出力画像にフレアが発生しやすくなる。固体撮像装置におけるフレアの発生について、図１７を用いて説明する。図１７は、フレアの発生状況を説明するための説明図であり、ボンディングワイヤー６３０が接続された固体撮像素子６１０のパッド６１５周辺の模式的な拡大図である。
図１７に示すように、光学部材６６０であるレンズ６６１を透過しＩＲＣＦ６６２を透過した光の一部が、ボンディングワイヤー６３０の接続端部で反射され、固体撮像素子６１０の撮像領域（有効画素領域）６１２に入射することにより、フレアが生じる（一点鎖線、二点鎖線で示す矢印参照）。固体撮像装置の小型化のために固体撮像素子６１０のサイズが縮小されていくと、上述のようにレンズ６６１及びＩＲＣＦ６６２を透過した光がボンディングワイヤー６３０で反射して固体撮像素子６１０の撮像領域６１２に入射しやすくなり、フレアが発生しやすくなる。
図１８に、固体撮像素子６１０により観察されたフレアの発生例を示す。図１８において符号Ｆで示す領域において、白い部分が、フレアとして撮像領域６１２に入射したボンディングワイヤー６３０からの反射光を表す部分である。
本技術の目的は、フレアの発生を抑制し、さらなる小型化が可能な固体撮像装置、及びその製造方法を提供することである。また、本技術の目的は、小型で高品質な電子機器を提供することである。
上記目的を達成するため、開示する第１の技術は固体撮像装置である。この固体撮像装置は、基板に搭載された固体撮像素子と、固体撮像素子に形成されたパッドと基板に形成されたリードとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、固体撮像素子の側部を囲む枠状のフレーム部材と、光透過性を有し固体撮像素子の撮像面と対向してフレーム部材に取り付けられた光学部材とを備える。フレーム部材は、光学部材側から撮像面に向けて延びる脚部（例えば、実施形態における第１脚部５１）を有し、パッドに接続されたボンディングワイヤーの端部（例えば、実施形態における第１端部３１）が脚部により覆われた状態でフレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定されるように構成される。
なお、前記脚部が接着剤によりパッドとボンディングワイヤーとの接続部に接着され、フレーム部材が固体撮像素子に固定されるように構成することができる。また、前記脚部がパッド及びボンディングワイヤーの端部を覆う接着剤により撮像面に接着され、フレーム部材が固体撮像素子に固定されるように構成することができる。この場合に、接着剤は、少なくともボンディングワイヤーの端部を覆う部分が遮光性を有する接着剤であることが好ましい。
また、前記パッドは、ボンディングワイヤーが接続された接続パッドと、ボンディングワイヤーが接続されない非接続パッドとからなり、フレーム部材は、脚部から非接続パッドに向けて突出する位置決め突起部（例えば、実施形態における第２突起部５１２）を有し、この位置決め突起部が非接続パッドに当接してボンディングワイヤーの端部が脚部により覆われた状態で、フレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定されるように構成することができる。
前記目的を達成するため、開示する第２の技術は固体撮像装置の製造方法である。この固体撮像装置の製造方法は、基板に固体撮像素子が搭載され、基板に形成されたリードと固体撮像素子に形成されたパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットの上方から、固体撮像素子の側部を囲む枠状をなし下面側にパッドの上方を覆う脚部（例えば、実施形態における第１脚部５１）が形成されたフレーム部材と、光透過性を有しフレーム部材に取り付けられた光学部材とを備えた光学ユニット（例えば、実施形態におけるレンズユニット２）を覆い被せ、光学部材が固体撮像素子の撮像面と対向しパッドに接続されたボンディングワイヤーの端部（例えば、実施形態における第１端部３１）が脚部により覆われた状態で、フレーム部材と固体撮像素子とを一体的に固定するように構成される。
あるいは、固体撮像装置の製造方法は、基板に固体撮像素子が搭載され、基板に形成されたリードと固体撮像素子に形成されたパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットの上方から、固体撮像素子の側部を囲む枠状をなし下面側にパッドの上方を覆う脚部（例えば、実施形態における第１脚部５１）が形成されたフレーム部材を覆い被せ、パッドに接続されたボンディングワイヤーの端部（例えば、実施形態における第１端部３１）が脚部により覆われた状態で、フレーム部材と固体撮像素子とを一体的に固定し、フレーム部材に、固体撮像素子の撮像面と対向するように光透過性を有する光学部材を取り付けるように構成される。
なお、前記パッドに接続されたボンディングワイヤーの端部を覆うように接着剤を塗布し、接着剤が塗布されたセンサーユニットの上方からフレーム部材を下方に移動させたときに、前記脚部に接着剤が付着して脚部とボンディングワイヤーが接続されたパッドとを接着し、この接着剤によりフレーム部材が固体撮像素子に固定されるように構成することができる。
また、前記パッドは、ボンディングワイヤーが接続された接続パッドと、ボンディングワイヤーが接続されない非接続パッドとからなり、フレーム部材は、脚部から非接続パッドに向けて突出する位置決め突起部（例えば、実施形態における第２突起部５１２）を有し、非接続パッド及びこれに対応する位置決め突起部は３対以上であり、センサーユニットの上方からフレーム部材を覆い被せるように下方に移動させ、少なくとも３対の位置決め突起部と非接続パッドとが当接した状態で、フレーム部材と固体撮像素子とを一体的に固定するように構成することができる。
前記目的を達成するため、開示する第３の技術は電子機器である。この電子機器は、固体撮像装置と、固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路とを備える。固体撮像装置は、基板に搭載された固体撮像素子と、固体撮像素子に形成されたパッドと基板に形成されたリードとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、固体撮像素子の側部を囲む枠状のフレーム部材と、光透過性を有し固体撮像素子の撮像面と対向してフレーム部材に取り付けられた光学部材とを備える。フレーム部材はパッドの上方を覆う脚部（例えば、実施形態における第１脚部５１）を有し、パッドに接続されたボンディングワイヤーの端部（例えば、実施形態における第１端部３１）が脚部により覆われた状態でフレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定されて構成される。
第１の本技術の固体撮像装置においては、フレーム部材は光学部材側から撮像面に向けて延びる脚部を有し、パッドに接続されたボンディングワイヤーの端部が脚部により覆われた状態でフレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定される。このような構成によれば、光学部材側からボンディングワイヤーの接続端部に向かう光は、上方を覆う脚部によって遮られるようになり、ボンディングワイヤーの反射に起因したフレアの発生が抑制される。従って、フレアの発生を抑制し、さらなる小型化を推進可能な固体撮像装置を提供することができる。
第２の本技術の固体撮像装置の製造方法においては、センサーユニットの上方から光学ユニット（例えば、実施形態におけるレンズユニット２）を覆い被せる。そして、ボンディングワイヤーの接続端部がフレーム部材の脚部により覆われた状態で、フレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定される。このような構成によれば、光学部材側からボンディングワイヤーの接続端部に向かう光は、上方を覆う脚部によって遮られるようになり、ボンディングワイヤーの反射に起因したフレアの発生が抑制される。従って、フレアの発生を抑制し、固体撮像装置のさらなる小型化を推進可能な製造方法を提供することができる。
あるいは、センサーユニットの上方からフレーム部材を覆い被せ、ボンディングワイヤーの接続端部がフレーム部材の脚部により覆われた状態で、フレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定される。このような構成によれば、光学部材側からボンディングワイヤーの接続端部に向かう光は、上方を覆う脚部によって遮られるようになり、ボンディングワイヤーの反射に起因したフレアの発生が抑制される。従って、フレアの発生を抑制し、固体撮像装置のさらなる小型化を推進可能な製造方法を提供することができる。
第３の本技術の電子機器においては、固体撮像装置のフレーム部材は、光学部材側から撮像面に向けて延びる脚部を有し、ボンディングワイヤーの接続端部が脚部により覆われた状態でフレーム部材と固体撮像素子とが一体的に固定される。このような構成によれば、光学部材側からボンディングワイヤーの接続端部に向かう光は、上方を覆う脚部によって遮られるようになり、ボンディングワイヤーの反射に起因したフレアの発生が抑制される。従って、フレアの発生を抑制して小型化した固体撮像装置を用い、小型で高品質な電子機器を提供することができる。
本技術を適用した固体撮像装置の模式的な断面図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるセンサーユニットの模式的な平面図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるフレーム部材の接着領域を示すセンサーユニットの模式的な平面図である。 図１における部分拡大図である。 本技術を適用した固体撮像装置の製造方法を説明するための説明図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるセンサーユニットの模式的な平面図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるパッドと突起部との関係を説明するための説明図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるパッドと突起部との関係を説明するための説明図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるパッドと突起部との関係を説明するための説明図である。 本技術を適用した固体撮像装置の製造方法を説明するための説明図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるボンディングワイヤーの顕微鏡写真を示す図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるボンディングワイヤーの形状の比較を示す図である。 本技術を適用した固体撮像装置におけるレンズユニット高さと接着強度との関係の一例を示す図である。 本技術を適用した固体撮像装置における接着構造についての説明図である。 本技術を適用した電子機器の構成を例示するブロック図である。 従来の一般的な固体撮像装置の模式的な断面図である。 従来の固体撮像装置におけるフレアの発生状況を説明するための説明図である。 従来の固体撮像装置におけるフレアの発生例を示す画像を示す図である。
以下、本技術を実施するための形態について、本技術をレンズ一体型の固体撮像装置（カメラモジュール）に適用した場合を代表例として説明する。本技術を適用した固体撮像装置１００の模式的な断面図を図１に示す。なお、説明の便宜のため、図１中にＸ，Ｚの座標軸を付記し、Ｘ軸の矢印が指す方向を右方、その反対方向を左方、Ｚ軸の矢印が指す方向を上方、その反対方向を下方、紙面に直交する軸をＹ軸とし紙面表側から裏面側に向かう方向を後方、その反対方向を前方と称して説明する。図２には、固体撮像装置１００が備えるセンサーユニット１の模式的な平面図（上方から見た図）を示す。
［固体撮像装置の構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、固体撮像装置１００の全体構成について説明する。固体撮像装置１００は、大別的に、センサーユニット１と、レンズユニット（光学ユニット）２とから構成される。
センサーユニット１は、固体撮像素子１０と、固体撮像素子１０を保持する基板２０と、ボンディングワイヤー３０とを有する。ボンディングワイヤー３０は、固体撮像素子１０に形成されたパッド１５と、基板２０に形成されたリード２５とを電気的に接続する。このように、本実施形態の固体撮像装置１００は、基板２０に固体撮像素子１０が搭載され、基板２０に形成されたリード２５と固体撮像素子１０に形成されたパッド１５とがボンディングワイヤー３０により電気的に接続されたセンサーユニット１を備える。
固体撮像素子１０は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のセンサーチップである。本実施形態では、固体撮像素子１０として、多数の画素がＸ−Ｙ平面上にマトリクス状に形成され、各画素により検出された画素信号から２次元画像を生成する矩形薄板状のイメージセンサーを例示する。固体撮像素子１０は、基板２０に搭載される。固体撮像素子１０の上面である撮像面１１の中央部には、有効画素により形成される撮像領域１２が設けられている。固体撮像素子１０の撮像面１１の縁部には、電源、制御信号、画像信号などの入出力端子であるパッド１５が多数並んで形成されている。
図２に示すように、本実施形態では、撮像領域１２を囲んで互いに対向する４辺のうち３辺（左辺、右辺、後辺）の縁部に、各辺に沿って多数のパッド１５，１５，１５…が並んで形成されたている。なお、パッド１５の数や配置、パッド１５が形成される辺（１辺〜４辺以上）等は、センサーの種別（ラインセンサー、イメージセンサー、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等）や有効画素数、チップサイズ等に応じて様々であるが、本技術は何れの態様についても適用可能である。本明細書においては、パッド１５，１５，１５…が並んで形成された各辺縁部の領域１５Ａを「パッド形成領域」という。
基板２０は、固体撮像素子１０への入出力信号を伝送する回路基板である。本実施形態では、基板２０として、インターポーザーを例示する。固体撮像素子１０を囲む基板２０の上面縁部には、固体撮像素子１０に形成されたパッド１５，１５，１５…に対応して、多数のリード２５，２５，２５…が並んで形成されている。本明細書においては、リード２５，２５，２５…が並んで形成された各辺縁部の領域２５Ａを「リード形成領域」という。
固体撮像素子１０は、基板２０の上面に搭載され、ダイボンド材２６を介して基板２０に固定されている。固体撮像素子１０側のパッド１５と基板２０側のリード２５とがボンディングワイヤー３０により電気的に接続され、センサーユニット１が構成される。なお、基板２０に画像処理チップ等の演算処理回路を備え、固体撮像素子１０から出力された画像信号を画像処理して出力するように構成しても良い。以下の説明では、便宜上、パッド１５に接続されるボンディングワイヤー３０の端部を第１端部３１、リード２５に接続されるボンディングワイヤー３０の端部を第２端部３２という。
レンズユニット２は、フレーム部材５０と光学部材６０とを主体として構成される。
フレーム部材５０は、中央に上下連通する開口５０ａを有し、全体として、固体撮像素子１０の側部を囲む上下２段の枠状ないし筒状の部材である。フレーム部材５０の下側の枠部（以下「下枠部」という）５０ｂには、後に詳述する第１脚部５１及び第２脚部５２が下方に向けて突出形成されている。フレーム部材５０の上側の枠部（以下「上枠部」という）５０ｃには、光学部材６０が取り付けられる光学部材収容部５４が形成されている。フレーム部材５０は、例えば、液晶ポリマーやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂にカーボンブラック等の反射率抑制材を添加し、必要に応じてガラス繊維やカーボン繊維を添加した樹脂材料を用い射出成形等の公知の手法により作製される。
光学部材６０は、光透過性を有し固体撮像素子１０の撮像面１１と対向してフレーム部材５０に取り付けられる。光学部材６０は、固体撮像素子１０の撮像面１１と対向してフレーム部材５０の光学部材収容部５４に取り付けられる。光学部材６０は、上方から入射する光(被写体像)を固体撮像素子１０に導く光学系を構成する。光学部材６０は、レンズ６１を主体として構成される。本実施形態では、光学部材６０は、レンズ６１に加え、ＩＲカットフィルタ（以下「ＩＲＣＦ」）６２を備える。このように、本実施形態では、光学部材６０は、入射光を固体撮像素子１０の撮像面１１に導くレンズ６１を含む。
図１に示すように、レンズ６１は、第１レンズ６１ａ、第２レンズ６１ｂ、第３レンズ６１ｃからなり、上方から入射する光の像（被写体像）を固体撮像素子１０の撮像面１１上に結像する光学系を構成する。第１レンズ６１ａ、第２レンズ６１ｂ、及び第３レンズ６１ｃは、レンズホルダー６５に収容保持され、フレーム部材５０の光学部材収容部５４に取り付けられている。フレーム部材５０の上枠部５０ｃには、レンズホルダー６５に保持されたレンズ６１（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ）を単体でまたは複数連動して上下に移動させるレンズ駆動機構６６が設けられている。
ＩＲＣＦ６２は、レンズ６１を透過して入射する光から赤外領域の光をカットするフィルタである。ＩＲＣＦ６２は、レンズホルダー６５の下側に位置し、下枠部５０ｂと上枠部５０ｃとを連通する開口５０ａを塞ぐようにフレーム部材５０に接着固定される。ＩＲＣＦ６２により、レンズ６１を透過した光から赤外領域の光がカットされ、固体撮像素子１０の撮像面１１に結像されてクリアな２次元画像（被写体像）が生成される。
光学素子としてのレンズ６１及びＩＲＣＦ６２は、例えばポリカーボネート、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）等の透明樹脂材料、あるいはＢＫ７や石英ガラス等の光学ガラスにより作製される。レンズホルダー６５は、例えばフレーム部材５０と同様の樹脂材料により作製される。
本実施形態の固体撮像装置１００の組立工程では、例えば、フレーム部材５０にレンズ駆動機構６６や光学部材６０が組み付けられてレンズユニット２が形成され、このレンズユニット２がセンサーユニット１に組み付けられて固体撮像装置１００が構成される。
以上のように構成される固体撮像装置１００において、フレーム部材５０は、光学部材６０側から固体撮像素子１０の撮像面１１に向けて延びる第１脚部５１及び第２脚部５２を有する。フレーム部材５０の下枠部５０ｂには、断面視が舌片状の第１脚部５１及び第２脚部５２が下方に突出形成され、第１脚部５１と第２脚部５２との間に、アーチ状の空間からなるワイヤー収容部５５が形成されている。第１脚部５１及び第２脚部５２は、底面視において平行に延びる二重の矩形枠状をなし、第１脚部５１及び第２脚部５２とともにワイヤー収容部５５を形成する下枠ボディ部５３を介して上枠部５０ｃと繋がっている。
第１脚部５１は、互いに対向する辺（例えば左右の辺）の第１脚部５１，５１の下端部の中心間の間隔が、固体撮像素子１０の対応する辺（左右の辺）のパッド１５の配置の間隔（パッド形成領域１５Ａの間隔）と略同一となる矩形枠状に形成される。そして、ボンディングワイヤー３０の第１端部３１が第１脚部５１により覆われた状態で、第１端部３１を覆う接着剤５６により第１脚部５１が固体撮像素子１０のパッド形成領域１５Ａ上に接着固定される。つまり、固体撮像素子１０のパッド形成領域１５Ａに支持された状態で固定されるフレーム部材５０の第１脚部５１は、ボンディングワイヤー３０の第１端部３１を埋め込ませる接着剤５６により、パッド形成領域１５Ａに固定される。
第２脚部５２は、固体撮像素子１０の側方を通り基板２０に向けて延びる部分であり、基板２０に接着される。第２脚部５２は、互いに対向する辺の下端部の中心間隔が、基板２０の対応する辺のリード２５，２５の配置の間隔（リード形成領域２５Ａの間隔）よりも幾分大きい矩形枠状に形成される。すなわち、第２脚部５２は、脚下端の中心部が、リード２５に接続されたボンディングワイヤー３０の第２端部３２よりも外側に位置するように形成される。第２脚部５２は、接着剤５７により基板２０のリード形成領域２５Ａの外側に接着固定される。接着剤５６，５７としては、紫外線硬化型の接着剤、あるいは加熱硬化型の接着剤などが好適に用いられる。
図３に、図２と同様のセンサーユニット１の平面図に、第１脚部５１が接着される接着領域１６、第２脚部５２が接着される接着領域２７の各領域の部位を、ハッチングを付した領域で示している。また、図４（ａ）に図１における右下部領域の拡大図を示し、図４（ｂ）に第１脚部５１の部分拡大図を示す。本実施形態では、接着領域１６は、固体撮像素子１０の４辺に沿い、パッド形成領域１５Ａを含む所定幅の領域であり、接着領域２７は、基板２０の４辺に沿い、少なくともリード形成領域２５Ａの一部を含む領域である。なお、本実施形態においては、パッド１５が形成されていない辺（前辺）のフレーム部材５０にも、パッド１５が形成された辺（後辺）と対称に第１脚部５１を形成した構成を例示する。
ワイヤー収容部５５は、第１脚部５１と第２脚部５２との間に形成されたアーチ状ないし下向きに開く凹状の空間である。上述したように、互いに対向する第１脚部５１，５１の下端部の中心間隔は、対応する辺のパッド形成領域１５Ａ，１５Ａの間隔と略同一であり、第２脚部５２，５２の下端部の中心間隔は、リード形成領域２５Ａ，２５Ａの間隔よりも幾分大きくなっている。そのため、フレーム部材５０をセンサーユニット１に接着固定すると、ワイヤー収容部５５は、固体撮像素子１０の側方を囲む空間を形成し、各辺に沿う空間部分にボンディングワイヤー３０，３０…を収容する。
以上のように構成される固体撮像装置１００においては、レンズユニット２は、固体撮像素子１０の側部を囲む枠状をなし下面側にパッド１５の上方を覆う第１脚部５１が形成されたフレーム部材５０と、光透過性を有しフレーム部材５０に取り付けられた光学部材６０とを備える。フレーム部材５０は、光学部材６０側から撮像面１１に向けて延びる第１脚部５１を有する。そして、パッド１５に接続されたボンディングワイヤー３０の第１端部３１が第１脚部５１により覆われた状態でフレーム部材５０と固体撮像素子１０とが一体的に固定される。このため、図４（ａ）に示すように、光学部材６０側からボンディングワイヤー３０の第１端部３１に向かう光Ｌは、第１脚部５１によって遮られるようになり、ボンディングワイヤー３０の反射に起因したフレアの発生が抑制される。
また、本実施形態の固体撮像装置１００においては、第１脚部５１が、接着剤５６によりパッド１５とボンディングワイヤー３０との接続部に接着されたることで、フレーム部材５０が固体撮像素子１０に固定される。このような構成により、固体撮像素子１０の撮像面１１に、第１脚部５１を接着するための領域を別途形成することなく、フレーム部材５０を固体撮像素子１０に固定支持させることができるので、装置の小型化を図ることができる。
さらに、本実施形態の固体撮像装置１００においては、第１脚部５１が、パッド１５及びボンディングワイヤー３０の第１端部３１を覆う接着剤５６により撮像面１１に接着されることで、フレーム部材５０が固体撮像素子１０に固定される。このため、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の相対位置を直接的に規定することができ、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の位置決めを容易に行うことができる。また、ボンディングワイヤーの第１端部３１が接着剤５６により固定されて保護されるため、振動等に対する信頼性を高めることができる。このことは、ボンディングワイヤーの第２端部３２についても同様である。
また、第２脚部５２がボンディングワイヤー３０の第２端部３２を覆う接着剤５７によって基板２０の上面に接着される。このため、センサーユニット１とレンズユニット２とが、第１脚部５１の枠状の接着領域１６に加え、第２脚部５２の枠状の接着領域２７で接着され、固体撮像装置１００におけるフレーム部材５０の固定強度を向上させることができる。また、一定の強度を保持した状態で第２脚部５２のサイズを縮小することもでき、これによりフレーム部材５０の小型化、ひいては固体撮像装置１００全体の小型化を実現することができる。また、ボンディングワイヤーの第２端部３２が接着剤５７により固定されて保護されるため、振動等に対する信頼性を高めることができる。
固体撮像装置１００は、センサーユニット１の上方からレンズユニット２を覆い被せ、光学部材６０が固体撮像素子１０の撮像面１１と対向し、ボンディングワイヤー３０の第１端部３１が第１脚部５１により覆われた状態で、フレーム部材５０と固体撮像素子１０とを一体的に固定することにより構成される。
このとき、第１端部３１を覆うように接着領域１６に接着剤５６を塗布し、接着剤５６が塗布されたセンサーユニット１の上方からレンズユニット２を下方に移動させたときに、第１脚部５１の下端部に接着剤５６が付着して第１脚部５１とボンディングワイヤー３０が接続されたパッド１５とを接着し、接着剤５６によりフレーム部材５０が固体撮像素子１０の撮像面１１上に接着固定される。
フレーム部材５０は、第１脚部５１からパッド１５に向けて突出する突起部５１０を有する。具体的には、図４（ｂ）に示すように、第１脚部５１の下端には、平坦に形成された脚部下面５１５から固体撮像素子１０に向けて突出する突起部５１０が形成されている。また、図４（ａ）に示すように、第２脚部５２の下端についても、基板２０に向けて突出する突起部５２０が形成されている。
［レンズユニット２のマウント動作について］
本実施形態におけるセンサーユニット１に対するレンズユニット２のマウント動作について説明する。ここでは、第１脚部５１及び第２脚部５２が突起５１０，５２０を有することにより得られる作用を主に、図５を参照しながら説明する。図５は、センサーユニット１へのレンズユニット２の取付け工程を示す図である。なお、図５では、センサーユニット１における固体撮像素子１０の右端部、及びレンズユニット２における第１脚部５１の部分のみを示しており、第１脚部５１の接着工程を中心に説明する。
第１脚部５１の下端に形成された突起部５１０、及び第２脚部の下端に形成された突起部５２０は、いずれも単段の凸状で長手方向に延びるリブ状の突起である。つまり、突起部５１０，５２０は、第１脚部５１または第２脚部５２の下面視での矩形状の辺に沿う方向を長手方向とし、各辺部において略全体にわたって設けられる。
センサーユニット１へのレンズユニット２の取付けに際しては、固体撮像素子１０の接着領域１６に、接着剤５６が塗布される（図５（ａ）参照）。なお、図示は省略するが、基板２０の接着領域２７にも、接着剤５７が塗布される。
図５（ａ）に示すように、固体撮像素子１０の接着領域１６に接着剤５６が塗布された後、センサーユニット１の上方からフレーム部材５０を覆い被せるように、レンズユニット２を下方に移動させる（矢印Ａ１参照）。図５（ａ）では、第１脚部５１が接着剤５６の直上、つまり接着領域１６の直上に位置する状態を示している。
図５（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示す状態から、レンズユニット２をさらに下方に移動させて第１脚部５１の下端の突起部５１０を接着剤５６内に突入させ、脚部下面５１５で接着剤５６を押圧する（矢印Ａ２参照）。このとき、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の高さ位置が両者を接着固定する基準の高さ位置よりも所定寸法低い位置となるまでレンズユニット２を沈み込ませる。
そして、上記のとおりレンズユニット２を固定する基準の高さ位置よりも所定寸法低い位置まで沈み込ませた後、図５（ｃ）に示すように、レンズユニット２を上方に移動させ、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の高さ位置を基準の高さ位置に設定する（矢印Ａ３参照）。この状態で、例えば紫外線を照射したり加熱したりすることで、接着剤５６を硬化させる。
ここでは、接着剤５６の性質により、例えば、接着剤５６に紫外線を照射することにより接着剤５６をある程度硬化させる仮硬化の工程と、接着剤５６の仮硬化の後に、接着剤５６を加熱することにより接着剤５６を本硬化させる熱キュアの工程との２段階の硬化が行われる。ただし、接着剤５６としては、常温で乾燥して硬化されるものであってもよい。なお、基板２０と第２脚部５２とを接着する接着剤５７についても、固体撮像素子１０と第１脚部５１とを接着する接着剤５６と同様に硬化させられる。以上のような工程により、レンズユニット２がセンサーユニット１に対して所定の高さ位置で接着固定され、センサーユニット１に対するレンズユニット２のマウントが完了する。
このように、本実施形態の固体撮像装置１００の製造方法は、接着剤５６が塗布されたセンサーユニット１の上方からフレーム部材５０を覆い被せるように下方に移動させて突起部５１０の基部まで接着剤５６中に突入させたのち、フレーム部材５０を所定の高さ位置まで上方に移動させて接着剤５６を固化（硬化）させる。このような固体撮像装置１００の製造方法では、第１脚部５１形成された突起部５１０、及び第２脚部５２に形成された突起部５２０により、これらの突起部がない場合と比較して接着面積を拡大することができる。これにより、センサーユニット１とフレーム部材５０との接着強度を向上させて、固体撮像装置１００におけるフレーム部材５０の固定強度を向上させることができる。また、一定の強度を保持した状態で第１，第２脚部のサイズを縮小することもでき、これにより固体撮像装置１００全体の小型化を実現することができる。
さらに、一旦フレーム部材５０を基準の高さ位置よりも所定寸法低い位置まで沈み込ませ（図５（ｂ））、その後、フレーム部材５０を基準の高さ位置に設定する（図５（ｃ））ことにより、第１脚部５１の脚部下面５１５の周囲に、接着剤５６のフィレット５６ａを形成することができる（図５（ｃ）、破線で囲む部分参照）。これにより、さらに接着面積を拡大し接着強度を高めることができる。
なお、本実施形態では、突起部として、下向きに突出する凸状の突起部５１０，５２０を例示したが、下向きに開く凹状やこぎり状などとしても良い。これらの形態においても、接着面積を拡大して接着強度の向上等を図ることができる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態の脚部の構造について説明する。なお、上述した実施形態と共通する部分については同一の符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態では、第１脚部５１の下端に形成された突起部が、突出高さの異なる２段の凸状になっている点で、上述した実施形態と異なる。
また、本実施形態の脚部の構造は、固体撮像素子１０が有する複数のパッド１５において、いわゆる空きパッド１５ｂが存在する場合に、好適に用いられる。したがって、本実施形態では、パッド１５は、ボンディングワイヤー３０が接続された接続パッド１５ａと、ボンディングワイヤー３０が接続されない非接続パッドである空きパッド１５ｂとからなる。つまり、図６に示すように、本実施形態では、固体撮像素子１０の撮像面１１に形成された複数のパッド１５には、ボンディングワイヤー３０が接続されて信号の入出力を行う接続パッド１５ａのほか、ボンディングワイヤー３０が接続されない非接続パッドとしての空きパッド１５ｂが存在する。
図７から図９に、パッド１５と突起部との関係を説明するための説明図を示す。図７は図４における第１脚部５１とパッド１５との接合部分を更に拡大して示す部分拡大図、図８は図７の矢印ａ方向から見た側面図、図９は次述する第２突起部５１２の配設状態を説明するための説明図である。
第１脚部５１が有する突起部は、第１突起部５１１と第２突起部５１２とを有し、２段の凸状形状を有する。第１突起部５１１は、脚部下面５１５から凸状に突出して長手方向に延びるリブ状の突起である。つまり、第１突起部５１１は、第１脚部５１の下面視での矩形状の辺に沿う方向を長手方向とし、各辺部において略全体にわたって設けられる。第２突起部５１２は、空きパッド１５ｂの配置位置に対応して第１突起部５１１から更に下方に突出する角柱状ないし円柱状の突起である。このように、本実施形態では、フレーム部材５０は、第１脚部５１から空きパッド１５ｂに向けて突出する位置決め突起部として、第２突起部５１２を有する。
フレーム部材５０は、第２突起部５１２が空きパッド１５ｂに当接支持された状態で接着剤５６により固定される。つまり、第２突起部５１２が空きパッド１５ｂに当接してボンディングワイヤー３０の第１端部３１が第１脚部５１により覆われた状態で、フレーム部材５０と固体撮像素子１０とが一体的に固定される。このため、第１脚部５１の下方においては、第２突起部５１２の突出寸法分、固体撮像素子１０の撮像面１１と第１突起部５１１との間に間隔が存在し、この撮像面１１と第１突起部５１１との間の空間が接着剤５６で満たされる。また、第１脚部５１の各辺部において複数の第２突起部５１２が存在する場合、隣り合う２つの第２脚部５２，５２間に、接着剤５６が満たされる空間が形成される。
第２突起部５１２の突出高さは、この第２突起部５１２の下端面が空きパッド１５ｂに当接支持されたときに、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の高さ位置（Ｚ軸方向位置）が、基準の高さ位置になるように設定される。第２脚部５２に形成された突起部５２０は、第２突起部５１２の下端面が空きパッド１５ｂに当接支持された状態で、第２脚部５２の下端と基板２０とが直接当接せず、第２脚部５２の下端と基板２０との間に所定厚さの接着剤５７が介在するように、高さ寸法が設定される。換言すれば、フレーム部材５０は、第１脚部５１の第２突起部５１２を介して固体撮像素子１０の撮像面１１上に直接支持されることで、固体撮像素子１０に対する上下方向（Ｚ軸方向）の高さ位置が規定されるようになっている。第２突起部５１２は、少なくとも２辺のパッド形成領域１５Ａに、計３カ所以上設けられる。これに対応して、固体撮像素子１０は、パッド１５として、空きパッド１５ｂを３カ所以上備える。つまり、本実施形態の固体撮像装置１００においては、空きパッド１５ｂ及びこれに対応する第２突起部５１２は３対以上である。
このような脚構造を有する固体撮像装置１００の製造方法について、図１０を用いて説明する。図１０は、センサーユニット１へのレンズユニット２の取付け工程を示す図である。なお、図１０では、センサーユニット１における固体撮像素子１０の右端部、及びレンズユニット２における第１脚部５１の部分のみを示しており、第１脚部５１の接着工程を中心に説明する。
センサーユニット１へのレンズユニット２の取付けに際しては、固体撮像素子１０の接着領域１６に、接着剤５６が塗布される（図１０（ａ）参照）。なお、図示は省略するが、基板２０の接着領域２７にも、接着剤５７が塗布される。
図１０（ａ）に示すように、固体撮像素子１０の接着領域１６に接着剤５６が塗布された後、センサーユニット１の上方からフレーム部材５０を覆い被せるように、レンズユニット２を下方に移動させる（矢印Ｂ１参照）。図１０（ａ）では、第１脚部５１が接着剤５６の直上、つまり接着領域１６の直上に位置する状態を示している。
図１０（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示す状態から、レンズユニット２をさらに下方に移動させて第１脚部５１の第１突起部５１１及び第２突起部５１２を接着剤５６内に突入させ、第２突起部５１２を空きパッド１５ｂに当接させる（矢印Ｂ２参照）。このとき、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の高さ位置は両者を接着固定する基準の高さ位置となる。
そして、第２突起部５１２が空きパッド１５ｂに当接支持された状態で、例えば紫外線を照射したり加熱したりすることで、脚部下面５１５と固体撮像素子１０の撮像面１１との間を満たす接着剤５６を硬化させる。これにより、レンズユニット２がセンサーユニット１に対して所定の高さ位置で接着固定され、センサーユニット１に対するレンズユニット２のマウントが完了する。
このような固体撮像装置１００の製造方法では、上述した実施形態の脚構造よりもさらに接着面積を拡大することができる。これにより、センサーユニット１とフレーム部材５０との接着強度を向上させて、固体撮像装置１００におけるフレーム部材５０の固定強度を向上させることができる。また、一定の強度を保持した状態で第１，第２脚部のサイズを縮小することもでき、これにより固体撮像装置１００全体の小型化を実現することができる。
さらに、本実施形態の固体撮像装置１００においては、センサーユニット１の上方からフレーム部材５０を覆い被せるように下方に移動させ、第２突起部５１２と固体撮像素子１０の空きパッド１５ｂとが当接した状態で、フレーム部材５０と固体撮像素子１０とが接着剤５６により一体的に固定される。このため、フレーム部材５０が固体撮像素子１０に対して固定されることで、自動的に、フレーム部材５０が固体撮像素子１０の撮像面１１を基準としてＺ軸方向に位置決めされる。つまり、フレーム部材５０が固体撮像素子１０に対して固定されることで、レンズユニット２のレンズ６１とセンサーユニット１の固体撮像素子１０との平行度が確保される。これにより、固体撮像装置１００の組み立て時において、複雑な調整作業が省略され、調整作業を簡明化・容易化することができる。
そして、第２突起部５１２が少なくとも２辺のパッド形成領域１５Ａに、計３カ所以上設けられた構成によれば、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の位置決め調整を６軸調整から３軸調整に削減することができる。
具体的には、本実施形態の固体撮像装置１００においては、固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０のＸ．Ｙ軸方向位置、及びＺ軸回りの回転角度θの計３軸について位置決め調整が行われれば良い（図１参照）。このように３軸調整によって固体撮像素子１０に対するフレーム部材５０の位置が調整された状態で、フレーム部材５０を固定するための接着剤５６，５７が硬化させられる。このように３軸調整でフレーム部材５０の位置決めが行えるのは、フレーム部材５０の第１脚部５１の第２突起部５１２を空きパッド１５ｂに直接支持させる構成のため、フレーム部材５０の精度を所定範囲内に納めることにより、フレーム部材５０のＺ軸方向の位置、並びにＸ軸方向及びＹ軸方向をそれぞれ軸方向とするあおりが規定されるからである。
すなわち、本実施形態の固体撮像装置１００によれば、固体撮像素子１０の撮像面１１からの高さ方向（Ｚ方向）と、撮像面１１に対するＸ軸方向及びＹ軸方向をそれぞれ軸方向とするあおりの３軸の調整が不要となり、従来の６軸調整から、固体撮像素子１０の水平・垂直方向（Ｘ，Ｙ）と回転方向（θ）の３軸の調整で対応することができる。これにより、固体撮像装置１００の組み立て工程を削減でき、位置調整の工程を簡素化することができる。このように、本実施形態の固体撮像装置１００によれば、装置の組み立て時における補正・フォーカス調整作業を簡明化・容易化することができ、作業時間の削減が見込まれ、ひいては装置のコストダウンを図ることができる。
また、本実施形態の固体撮像装置１００によれば、フレーム部材５０により、固体撮像素子１０に対する光学部材６０の位置決めが行われることから、レンズユニット２のセンサーユニット１に対する取り付けに際し、光学部材６０の上面を基準に位置調整することが可能となる。これにより、作業時間の削減を図ることができるとともに、レンズユニット２の高精度の実装が可能となる。
［ボンディングワイヤーの接続形態について］
次に、パッド１５へのボンディングワイヤー３０の接続形態について説明する。パッド１５に接続されたボンディングワイヤー３０の第１端部３１近傍の顕微鏡写真を図１１に示す。図１１（ａ）は、通常のルーピング方法（通常ループ）により接続された第１端部３１の顕微鏡写真を示し、図１１（ｂ）は、通常のルーピング方法よりも低いループ高さを実現することができるルーピング方法（低ループ）により接続された第１端部３１の顕微鏡写真を示す。
ここで、ループ高さとは、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、固体撮像素子１０の撮像面１１を基準とする、ボンディングワイヤー３０の第１端部３１の高さ（Ｚ軸方向の寸法）Ｃ１，Ｃ２である。低ループの場合のループ高さＣ２は、通常ループの場合のループ高さＣ１の約半分程度にすることができる。なお、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）に示すような低ループの接続手法は公知の技術であり、この接続手法については、例えば、特開２００７−０１２６４２号公報を参照されたい。
上述した実施形態は、ボンディングワイヤー３０のパッド１５に対する接続手法に関し、通常ループ及び低ループの何れの接続手法を用いても適用可能であるが、低ループの接続手法を採用することで、通常ループとの比較において以下のような効果を得ることができる。
まず、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造を採用することにより、図１２（ａ）に示す通常ループとの比較において、固体撮像素子１０の撮像面１１と第１脚部の脚部下面５１５との間隔を狭くすることができる。そのため、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造によれば、第１脚部５１自体による第１端部３１に対する遮光効果を高めることができ、フレアの発生をより効果的に抑制することができる。
また、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造を採用することは、レンズユニット２のセンサーユニット１に対する搭載時において、第１脚部５１の下端、つまり突起部５１０または第１突起部５１１の先端がボンディングワイヤー３０に接触することを回避する観点から好ましい。
すなわち、図１２（ａ）に示すような通常ループの場合、同図（ｂ）に示す低ループの場合と比べてループ高さが高いことから、レンズユニット２のセンサーユニット１に対する搭載時に、第１脚部５１がボンディングワイヤー３０に接触する可能性が高い。第１脚部５１がボンディングワイヤー３０に接触することは、ボンディングワイヤー３０の変形や破断、接続不良等の原因となり得る。この点、図１２（ｂ）に示すように、低ループ構造を採用することで、レンズユニット２の搭載時に第１脚部５１がボンディングワイヤー３０に接触することによるリスクを低減することができる。
また、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造を採用することにより、第１脚部５１の固体撮像素子１０に対する接着工程において、撮像面１１上における接着剤５６の撮像領域１２側へのはみ出し量を少なくすることができる。
具体的には、図１２（ａ）に示すように、第１脚部５１の固体撮像素子１０に対する接着工程において、レンズユニット２を下降させて接着剤５６を押圧したときに（矢印Ｄ１参照）、接着剤５６は粘性及び表面張力により左右に張り出すように流動して撮像領域１２側に進入する（矢印Ｄ２参照）。このような接着剤５６の流動現象により、撮像領域１２に接着剤５６が進入する可能性が生じる。このように接着剤５６が撮像領域１２に進入する可能性は、固体撮像素子１０のサイズ縮小と高画素化にともなってパッド１５が設けられる接着領域１６と撮像領域１２との間の距離が短くなることによって高くなる。また、ボンディングワイヤー３０のループ高さが高いほど、ボンディングワイヤー３０の全てを覆い隠すために、レンズユニット２の搭載時に必要な接着剤５６の量が多くなる。このため、ボンディングワイヤー３０のループ高さが高くなることによっても、撮像領域１２に接着剤５６が進入する可能性が高くなる。
したがって、図１２（ａ）に示すような通常ループは、ループ高さが比較的高いことから、同図（ｂ）に示すような低ループとの比較において、上述したような接着剤５６の流動現象による撮像領域１２内への接着剤５６の進入を回避する観点からは不利である。すなわち、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造を採用することで、レンズユニット２の搭載時に必要な接着剤５６の量を低減することができるため、固体撮像素子１０の撮像面１１上における接着剤５６と撮像領域１２との間のクリアランスＣｒを確保することが容易となり、固体撮像素子１０の小型化を図りつつ、接着剤５６の撮像領域１２への進入を回避することが容易となる。
さらに、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造を採用することにより、第１脚部５１と固体撮像素子１０との接着強度を向上させることができる。図１３は、横軸にレンズユニット高さｈ、縦軸に接着強度をとり、レンズユニット高さｈを変化させたときの、第１脚部５１と固体撮像素子１０との接着強度の変化を、実験により求めたデータである。ここで、レンズユニット高さｈは、図１２（ａ）に示すように、固体撮像素子１０の撮像面１１から第１脚部５１の下端面までの距離である。
図１３に示す実験データからわかるように、レンズユニット高さｈが高くなるにつれて、第１脚部５１と固体撮像素子１０との接着強度が低下する。このことは、ボンディングワイヤー３０のループ高さが高いほどレンズユニット高さｈも高くなり、上述したようにボンディングワイヤー３０のループ高さが高いほどレンズユニット２の搭載時に必要な接着剤５６の量が多くなることに起因する。このように、図１３に示す実験データは、レンズユニット高さｈと接着剤５６による接着強度との間には密接な関係があることを示している。以上より、図１２（ｂ）に示すような低ループ構造を採用することにより、レンズユニット高さｈを低くすることができ、第１脚部５１と固体撮像素子１０との接着強度を向上させることができる。
［接着剤について］
以上のように構成される固体撮像装置１００において、フレーム部材５０の第１脚部５１を固体撮像素子１０に対して接着する接着剤５６は、少なくともボンディングワイヤー３０の第１端部３１を覆う部分が遮光性ないし吸光性を有するものであることが好ましい。第１脚部５１が固体撮像素子１０に接着固定された状態において、接着剤５６が一定の遮光性ないし吸光性を有していれば、仮に撮像面１１に対して浅い角度でボンディングワイヤー３０の第１端部３１方向に進む光が存在する場合であっても、接着剤５６により第１端部３１側への光の入射が遮られるので、第１端部３１で光が反射されることがなく、フレアの発生を抑制することができる。
このように遮光性ないし吸光性を有する接着剤５６としては、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系、チオール系などの有機材料の樹脂成分のものにおいて、反射率抑制材としてカーボンブラック等の顔料を添加して黒系の色の着色を施したものが例示される。なお、接着剤５６の硬化方法としては、熱硬化あるいは紫外線硬化が可能なものであってもよく、常温で乾燥できるものであってもよい。
また、接着領域１６に塗布される接着剤５６を２層または３層以上の複数層構成とし、第１端部３１を覆う上層の接着剤、または内外複数層からなる場合には外層の接着剤について、遮光性を有する接着剤とすることもできる。図１４には、接着剤５６として、下側（固体撮像素子１０側）に位置する下層部５６ｘと、この下層部５６ｘの上に設けられる上層部５６ｙとの２層構造を有するものを採用した場合を示している。
図１４に示す２層構造の場合、ボンディングワイヤー３０の第１端部３１側に入射する光の経路となりやすい上層部５６ｙに、上記のようなカーボンブラック等の顔料を添加した遮光性ないし吸光性を有する樹脂が採用される。このように、ボンディングワイヤー３０の第１端部３１側へ入射する光の経路に応じて、接着剤５６において部分的に遮光性ないし吸光性を有する樹脂を採用することによって、第１端部３１側への光の入射を効果的に防止することができ、フレアの発生を効果的に抑制することが可能となる。
固体撮像装置１００においてレンズユニット２をセンサーユニット１に固定するための接着剤５６，５７については、次のような物性が求められる。まず、センサーユニット１とレンズユニット２との固定強度が信頼性を満たす程度に十分な接着力を有することが挙げられる。接着剤５６，５７について十分な接着力が得られないと、レンズユニット２のセンサーユニット１に対するマウント動作において、組立てが困難となり、顧客クレームの原因となる。
また、接着剤５６，５７について求められる物性としては、上述したような熱キュアの工程等における接着剤５６，５７の硬化時に、ハロゲン系のアウトガスが発生しないことが挙げられる。接着剤５６，５７の硬化時に、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ等のハロゲン系のアウトガスが発生すると、ボンディングワイヤー３０による接続部が腐食し、ボンディングワイヤー３０の接続箇所が剥がれる等の接続不良が生じる場合がある。
また、接着剤５６，５７について求められる物性としては、上述したような熱キュアの工程等における接着剤５６，５７の熱膨張率や熱収縮率が小さいことが挙げられる。接着剤５６，５７の熱収縮が大きいと、接着剤５６，５７が硬化する過程で、センサーユニット１に搭載されたレンズユニット２の位置が変化する場合がある。こうしたレンズユニット２の位置の変化は、レンズユニット２と接着剤５６，５７との間の隙間や、センサーユニット１と接着剤５６，５７との間の隙間を生じさせる原因となり、接着強度の低下や一機目制度の低下を招く原因となる。
また、接着剤５６，５７について求められる物性としては、一定範囲の粘度を有することが挙げられる。接着剤５６，５７の粘度が低過ぎると、接着剤５６，５７が広がり、例えば基板２０の側面に垂れて、装置を汚す原因となる。また、同じく接着剤５６，５７の粘度が低過ぎると、レンズユニット２のセンサーユニット１に対する高さについて必要な高さ分の接着剤５６，５７の厚さを確保することが困難となる。一方、接着剤５６，５７の粘度が高過ぎると、接着剤５６，５７の塗布作業が困難となったり、塗布にばらつきが生じたりする。
また、接着剤５６，５７について求められる物性としては、短時間で硬化することが挙げられる。接着剤５６，５７の硬化時間が長いと、例えば上述したような仮硬化の工程において、レンズユニット２のセンサーユニット１に対する位置決め精度を確保することが困難となったり、生産タクトが長くなったりする。
以上のような物性を満たす接着剤としては、例えば、上述したようなエポキシ系、アクリル系などの有機材料の樹脂成分のものが挙げられる。
以上説明した実施形態では、フレーム部材５０に光学部材６０が組み付けられたレンズユニット２をセンサーユニット１に搭載して相互に接着固定する構成を例示した。しかし、光学部材６０の取付け工程は、固体撮像装置１００の構成に応じて適宜に変更することができる。例えば、センサーユニット１にフレーム部材５０を搭載して接着固定し、固定されたフレーム部材５０に光学部材６０を取り付ける手順であっても良い。
［電子機器の構成例］
上述した実施形態に係る固体撮像装置１００は、例えば、デジタルカメラ（デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ）、撮像機能を有する携帯電話器その他の機器等、各種の電子機器に適用される。以下では、上述した実施形態に係る固体撮像装置を備える電子機器の一例であるビデオカメラ２００について、図１５を用いて説明する。図１５は、ビデオカメラ２００の構成を示すブロック図である。
ビデオカメラ２００は、静止画像または動画の撮影を行うものである。ビデオカメラ２００は、上述した実施形態に係る固体撮像装置１００と、光学系２０１と、シャッタ装置２０２と、システムコントローラ２０３と、信号処理部２０４とを備える。
光学系２０１は、例えば一または複数の光学レンズを有する光学レンズ系として構成されるものであり、固体撮像装置１００の受光センサー部に入射光を導く。光学系２０１は、被写体からの像光（入射光）を固体撮像装置１００の撮像面１１上に結像させる。これにより、固体撮像装置１００内に、一定期間信号電荷が蓄積される。固体撮像装置１００は、光学系２０１によって結像された像光を画素単位で電気信号に変換して得られる画像信号を出力する。シャッタ装置２０２は、固体撮像装置１００への光の照射時間及び遮光時間を制御するための構成である。
システムコントローラ２０３は、固体撮像装置１００や信号処理部２０４に対して制御信号を出力しビデオカメラ２００全体の作動を制御する。システムコントローラ２０３は、固体撮像装置１００を所定のタイミングで駆動させるための駆動信号（タイミング信号）を生成し、固体撮像装置１００に供給する。システムコントローラ２０３から固体撮像装置１００に供給される駆動信号により、固体撮像装置１００の信号電荷の転送動作等が制御される。つまり、固体撮像装置１００は、システムコントローラ２０３から供給される駆動信号により、信号電荷の転送動作等を行う。
システムコントローラ２０３は、固体撮像装置１００を駆動するための駆動信号として各種のパルス信号を生成する機能と、生成したパルス信号を、固体撮像装置１００を駆動するためのドライブパルスに変換するドライバとしての機能とを有する。システムコントローラ２０３は、シャッタ装置２０２の動作を制御するための駆動信号の生成・供給も行う。
信号処理部２０４は、各種の信号処理を行う機能を有し、固体撮像装置１００の出力信号を処理し、被写体の画像を生成する。信号処理部２０４は、入力された信号を処理することで、映像信号を出力する。信号処理部２０４から出力された映像信号は、メモリ等の記憶媒体に記憶されたり、モニタに出力されたりする。なお、ビデオカメラ２００は、システムコントローラ２０３等に電源を供給するバッテリ等の電源部、撮像により生成した映像信号等を記憶する記憶部、装置全体を制御する制御部等を有する。
このように本実施形態の固体撮像装置１００を備えるビデオカメラ２００によれば、固体撮像装置１００内のボンディングワイヤー３０の反射に起因したフレアの発生が抑止される。従って、フレアの発生を抑制し、小型で高品質な電子機器を提供することができる。
以上では、光学部材６０が、レンズ６１、ＩＲＣＦ６２等からなる構成を例示したが、光学部材６０は、固体撮像素子１０に光を導くものであれば良く、平板状のカバーガラス等であっても良い。このようなカバーガラスを備えた固体撮像装置として、デジタルカメラ等に用いられるセンサーパッケージが例示される。
なお、本技術は以下のような構成をとることもできる。
（１）基板に搭載された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に形成されたパッドと前記基板に形成されたリードとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
前記固体撮像素子の側部を囲む枠状のフレーム部材と、
光透過性を有し前記固体撮像素子の撮像面と対向して前記フレーム部材に取り付けられた光学部材とを備え、
前記フレーム部材は、前記光学部材側から前記撮像面に向けて延びる脚部を有し、
前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で前記フレーム部材と前記固体撮像素子とが一体的に固定される固体撮像装置。
（２）前記脚部が、接着剤により前記パッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部に接着され、前記フレーム部材が前記固体撮像素子に固定される（１）に記載の固体撮像装置。
（３）前記脚部が、前記パッド及び前記ボンディングワイヤーの端部を覆う接着剤により撮像面に接着され、前記フレーム部材が前記固体撮像素子に固定される（１）または（２)に記載の固体撮像装置。
（４）前記接着剤は、少なくとも前記ボンディングワイヤーの端部を覆う部分が遮光性を有する接着剤である（３）に記載の固体撮像装置。
（５）前記フレーム部材は、前記脚部から前記パッドに向けて突出する突起部を有する（３）または（４）に記載の固体撮像装置。
（６）前記パッドは、前記ボンディングワイヤーが接続された接続パッドと、前記ボンディングワイヤーが接続されない非接続パッドとからなり、
前記フレーム部材は、前記脚部から前記非接続パッドに向けて突出する位置決め突起部を有し、
前記位置決め突起部が前記非接続パッドに当接して前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とが一体的に固定される（１）〜（４）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（７）前記非接続パッドを３カ所以上備えた（６）に記載の固体撮像装置。
（８）前記フレーム部材は、前記固体撮像素子の側方を通り前記基板に向けて延びる第２脚部を有し、前記第２脚部が前記基板に接着される（１）〜（７）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（９）前記光学部材は、入射光を前記撮像面に導くレンズを含む（１）〜（８）のいずれかに記載の固体撮像装置。
（１０）基板に固体撮像素子が搭載され、前記基板に形成されたリードと前記固体撮像素子に形成されたパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットの上方から、
前記固体撮像素子の側部を囲む枠状をなし下面側に前記パッドの上方を覆う脚部が形成されたフレーム部材と、光透過性を有し前記フレーム部材に取り付けられた光学部材とを備えた光学ユニットを覆い被せ、
前記光学部材が前記固体撮像素子の撮像面と対向し、前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とを一体的に固定するようにした固体撮像装置の製造方法。
（１１）基板に固体撮像素子が搭載され、前記基板に形成されたリードと前記固体撮像素子に形成されたパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットの上方から、
前記固体撮像素子の側部を囲む枠状をなし下面側に前記パッドの上方を覆う脚部が形成されたフレーム部材を覆い被せ、
前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とを一体的に固定し、
前記フレーム部材に、前記固体撮像素子の撮像面と対向するように光透過性を有する光学部材を取り付けるようにした固体撮像装置の製造方法。
（１２）前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部を覆うように接着剤を塗布し、
前記接着剤が塗布された前記センサーユニットの上方から前記フレーム部材を下方に移動させたときに、前記脚部に前記接着剤が付着して前記脚部と前記ボンディングワイヤーが接続された前記パッドとを接着し、
前記接着剤により前記フレーム部材が前記固体撮像素子に固定される（１０）または（１１）に記載の固体撮像装置の製造方法。
（１３）前記フレーム部材は、前記脚部から前記パッドに向けて突出する突起部を有し、
前記接着剤が塗布された前記センサーユニットの上方から前記フレーム部材を覆い被せるように下方に移動させて前記突起部の基部まで前記接着剤中に突入させたのち、
前記フレーム部材を所定の高さ位置まで上方に移動させて前記接着剤を固化させるようにした（１２）に記載の固体撮像装置の製造方法。
（１４）前記パッドは、前記ボンディングワイヤーが接続された接続パッドと、前記ボンディングワイヤーが接続されない非接続パッドとからなり、
前記フレーム部材は、前記脚部から前記非接続パッドに向けて突出する位置決め突起部を有し、
前記非接続パッド及びこれに対応する前記位置決め突起部は３対以上であり、
前記センサーユニットの上方から前記フレーム部材を覆い被せるように下方に移動させ、少なくとも３対の前記位置決め突起部と前記非接続パッドとが当接した状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とを一体的に固定するようにした（１０）〜（１２)に記載の固体撮像装置の製造方法。
（１５）固体撮像装置と、
前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路とを備え、
前記固体撮像装置は、
基板に搭載された固体撮像素子と、
前記固体撮像素子に形成されたパッドと前記基板に形成されたリードとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
前記固体撮像素子の側部を囲む枠状のフレーム部材と、
光透過性を有し前記固体撮像素子の撮像面と対向して前記フレーム部材に取り付けられた光学部材とを備え、
前記フレーム部材は前記パッドの上方を覆う脚部を有し、
前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で前記フレーム部材と前記固体撮像素子とが一体的に固定されたものである電子機器。
１ センサーユニット
２ レンズユニット（光学ユニット）
１０ 固体撮像素子
１１ 撮像面
１２ 撮像領域
１５ パッド
１５ａ 接続パッド
１５ｂ 空きパッド（非接続パッド）
２０ 基板
２５ リード
２６ ダイボンド材
３０ ボンディングワイヤー
３１ 第１端部
３２ 第２端部
５０ フレーム部材
５１ 第１脚部
５２ 第２脚部
５６ 接着剤
５７ 接着剤
６０ 光学部材
６１ レンズ
１００ 固体撮像装置
２００ ビデオカメラ（電子機器）
５１０ 突起部
５１１ 第１突起部
５１２ 第２突起部
５２０ 突起部

Claims (15)

  1. 基板に搭載された固体撮像素子と、
    前記固体撮像素子に形成されたパッドと前記基板に形成されたリードとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
    前記固体撮像素子の側部を囲む枠状のフレーム部材と、
    光透過性を有し前記固体撮像素子の撮像面と対向して前記フレーム部材に取り付けられた光学部材とを備え、
    前記フレーム部材は、前記光学部材側から前記撮像面に向けて延びる脚部を有し、
    前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で前記フレーム部材と前記固体撮像素子とが一体的に固定される
    固体撮像装置。
  2. 前記脚部が、接着剤により前記パッドと前記ボンディングワイヤーとの接続部に接着され、前記フレーム部材が前記固体撮像素子に固定される
    請求項１に記載の固体撮像装置。
  3. 前記脚部が、前記パッド及び前記ボンディングワイヤーの端部を覆う接着剤により撮像面に接着され、前記フレーム部材が前記固体撮像素子に固定される
    請求項１に記載の固体撮像装置。
  4. 前記接着剤は、少なくとも前記ボンディングワイヤーの端部を覆う部分が遮光性を有する接着剤である
    請求項３に記載の固体撮像装置。
  5. 前記フレーム部材は、前記脚部から前記パッドに向けて突出する突起部を有する
    請求項３に記載の固体撮像装置。
  6. 前記パッドは、前記ボンディングワイヤーが接続された接続パッドと、前記ボンディングワイヤーが接続されない非接続パッドとからなり、
    前記フレーム部材は、前記脚部から前記非接続パッドに向けて突出する位置決め突起部を有し、
    前記位置決め突起部が前記非接続パッドに当接して前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とが一体的に固定される
    請求項１に記載の固体撮像装置。
  7. 前記非接続パッドを３カ所以上備えた請求項６に記載の固体撮像装置。
  8. 前記フレーム部材は、前記固体撮像素子の側方を通り前記基板に向けて延びる第２脚部を有し、
    前記第２脚部が前記基板に接着される
    請求項１に記載の固体撮像装置。
  9. 前記光学部材は、入射光を前記撮像面に導くレンズを含む
    請求項１に記載の固体撮像装置。
  10. 基板に固体撮像素子が搭載され、前記基板に形成されたリードと前記固体撮像素子に形成されたパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットの上方から、
    前記固体撮像素子の側部を囲む枠状をなし下面側に前記パッドの上方を覆う脚部が形成されたフレーム部材と、光透過性を有し前記フレーム部材に取り付けられた光学部材とを備えた光学ユニットを覆い被せ、
    前記光学部材が前記固体撮像素子の撮像面と対向し、前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とを一体的に固定する
    ようにした固体撮像装置の製造方法。
  11. 基板に固体撮像素子が搭載され、前記基板に形成されたリードと前記固体撮像素子に形成されたパッドとがボンディングワイヤーにより電気的に接続されたセンサーユニットの上方から、
    前記固体撮像素子の側部を囲む枠状をなし下面側に前記パッドの上方を覆う脚部が形成されたフレーム部材を覆い被せ、
    前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とを一体的に固定し、
    前記フレーム部材に、前記固体撮像素子の撮像面と対向するように光透過性を有する光学部材を取り付ける
    ようにした固体撮像装置の製造方法。
  12. 前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部を覆うように接着剤を塗布し、
    前記接着剤が塗布された前記センサーユニットの上方から前記フレーム部材を下方に移動させたときに、前記脚部に前記接着剤が付着して前記脚部と前記ボンディングワイヤーが接続された前記パッドとを接着し、
    前記接着剤により前記フレーム部材が前記固体撮像素子に固定される
    請求項１０に記載の固体撮像装置の製造方法。
  13. 前記フレーム部材は、前記脚部から前記パッドに向けて突出する突起部を有し、
    前記接着剤が塗布された前記センサーユニットの上方から前記フレーム部材を覆い被せるように下方に移動させて前記突起部の基部まで前記接着剤中に突入させたのち、
    前記フレーム部材を所定の高さ位置まで上方に移動させて前記接着剤を固化させるようにした
    請求項１２に記載の固体撮像装置の製造方法。
  14. 前記パッドは、前記ボンディングワイヤーが接続された接続パッドと、前記ボンディングワイヤーが接続されない非接続パッドとからなり、
    前記フレーム部材は、前記脚部から前記非接続パッドに向けて突出する位置決め突起部を有し、
    前記非接続パッド及びこれに対応する前記位置決め突起部は３対以上であり、
    前記センサーユニットの上方から前記フレーム部材を覆い被せるように下方に移動させ、少なくとも３対の前記位置決め突起部と前記非接続パッドとが当接した状態で、前記フレーム部材と前記固体撮像素子とを一体的に固定するようにした
    請求項１０に記載の固体撮像装置の製造方法。
  15. 固体撮像装置と、
    前記固体撮像装置の出力信号を処理する信号処理回路とを備え、
    前記固体撮像装置は、
    基板に搭載された固体撮像素子と、
    前記固体撮像素子に形成されたパッドと前記基板に形成されたリードとを電気的に接続するボンディングワイヤーと、
    前記固体撮像素子の側部を囲む枠状のフレーム部材と、
    光透過性を有し前記固体撮像素子の撮像面と対向して前記フレーム部材に取り付けられた光学部材とを備え、
    前記フレーム部材は前記パッドの上方を覆う脚部を有し、
    前記パッドに接続された前記ボンディングワイヤーの端部が前記脚部により覆われた状態で前記フレーム部材と前記固体撮像素子とが一体的に固定されたものである
    電子機器。
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