固态成像装置及其制作方法 【技术领域】
本发明涉及固态成像装置及其制作方法，尤其涉及具有固态摄像元件的诸如监视摄像机、医用摄像机、或车载摄像机的小型成像装置及其制作方法。
背景技术
这种成像装置通过如透镜的光学系统接收图像、并以电信号形式输出该图像。近年来，随着这种成像装置的小型化和性能的提高、以及摄像机尺寸的日益减小，成像装置被用于各种领域、且其市场扩展到图像输入器件。
在使用固态摄像元件的传统成像装置中，诸如透镜、固态摄像元件、和安装有用于摄像元件的驱动电路和信号处理电路的LSI的每个部件均具有壳体或结构部件的形状，并且各部件相互组合。通常，基于这种组合的安装结构由安装到平面印刷电路板的安装元件形成。
为进一步缩小这种装置，日本专利公开2001-245186中提出了一种如图17和18所示的三维印刷电路板101。该印刷电路板101由树脂制成，其中，安装件由具有矩形台形状的腿部101A、形成在该腿部上的主体部101B构成，且在腿部101A与主体部101B之间交界处形成贯通部分101C。印刷电路图案105形成在腿部101A后表面侧上的三维印刷电路板上。透镜装配在主体部101B的内圆周上。以透镜的光轴117为中心时，滤光片103位于贯通部分201C之上、固态摄像元件104和芯片部件108被设置在贯通部分的下面。另外，利用焊料114将形成在腿部101A上的印刷电路图案105连接到诸如移动电话或个人计算机等装置的主板113。图19是该连接的主体部分的视图。通过形成在摄像元件104表面上的凸起106将固态图像拾取元件104连接到形成在腿部101A上的印刷电路图案105，而后，用密封树脂107进行密封以完成与三维印刷电路板101的连接。
相同的部分用相同地标号表示。
一般来说，这种三维印刷电路板经模注而制成。但其问题是，从模制精度和注模寿命的角度来看，通常用于减小树脂材料膨胀系数的填料不能以大于某一给定的量进行添加。另外，填料沿模压流方向定向，于是显示出在垂直于模压流方向上大膨胀系数的各向异性的特性。
通常用于模注的热塑性树脂具有直链分子结构，所以它显示出在分子结构方向上小的线性膨胀系数、而在垂直于分子结合方向上大的线性膨胀系数的各向异性的特性。所以，在特定方向(垂直于分子结合方向的方向)上特别容易产生电路板变形的问题。
因此，在将固态摄像元件安装到三维印刷电路板的过程中的加热步骤中，三维印刷电路板出现较大的变形、并且在固态摄像元件与三维印刷电路板之间的连接部分产生极大的应力，于是因开裂而经常发生连接失败。
通常，这种位于固态摄像元件与三维印刷电路板之间的连接部分由设置在固态摄像元件上的焊接点和三维印刷电路板的端子构成。它们之间的连接由采用诸如银胶的导电粘接剂、超声波焊接、热压焊接等连接方式实现。
在各种方法中，由于三维印刷电路板的热变形，固态摄像元件的粘接极易开裂，这将导致生产量下降。
当将印刷电路板制成三维结构时、但其热变形为常规二维结构的情况的三倍，所以存在因膨胀系数不同所导致变形阻碍了产量提高的严重问题。
【发明内容】
本发明是基于上述事实作出的。本发明的目的是抑制诸如三维印刷电路板的树脂结构件的热变形，从而确保固态摄像元件的连接、并改善用于滤光片等密封玻璃的粘接质量。
根据本发明，固态成像装置包括：树脂结构件，它由绝缘树脂构成并具有贯通部分；接线部分，它形成在该树脂结构件的表面；固态摄像元件，它连接到该接线部分、并安装到该贯通部分；透光件，它被设置成覆盖该贯通部分、并以预定距离与固态摄像元件分开；和固定件，它紧靠该树脂结构件的安装固态摄像元件的部分，该固定件的热膨胀系数(线性膨胀系数)小于绝缘树脂的。
根据本发明，热膨胀系数小于该绝缘树脂的诸如陶瓷板或金属板的固定件设置在固态摄像元件安装部分的附近。所以，绝缘树脂构成的树脂结构件的热变形可被抑制，于是可增加固态摄像元件的连接可靠性。在本说明书中，术语“紧靠”是指确保固态摄像元件连接可靠性的间隔程度，它包括固定件被直接连接到固态图像拾取元件安装部分或连接到固态摄像元件安装部分附近的情况。
另外，诸如在滤光片安装部分上分离的连接故障的出现可被减少。
优选地，树脂结构件具有：腿部，其上形成接线部分；圆柱主体部，它设置在腿部上；和贯通部分，它位于主体部与腿部之间。
当这种结构用于传统装置时，整个结构可缩小，但其问题是热变形所导致的连接部分的变形易使连接出现故障。反之，在本发明中，热膨胀系数小于该绝缘树脂的固定件被设置，所以由该绝缘树脂构成的树脂结构件的热变形可被抑制，于是可增加固态摄像元件的连接可靠性。
优选地，该固定件是埋置在树脂结构件(绝缘树脂)中的板形件，该树脂结构件位于固态摄像元件安装表面与透光件安装表面之间。
在这种结构中，由于固定件是埋置在绝缘树脂内，所以绝缘树脂与固定件之间的粘合性非常好，且安装过程的可操作性得到改善。
优选地，透光件经该板形件而设置在树脂结构件的贯通部分上。
在这种结构中，由于透光件经小的热膨胀系数的板形件而设置在树脂结构件的贯通部分，所以，透光件固定部分中的、以及该部分附近中的树脂结构构件的变形被抑制。因此，固态摄像元件附近的树脂结构件的热变形可被抑制，于是，固态摄像元件的连接可靠性可提高。
优选地，该透光件是滤光片。
滤光片与固态摄像元件之间的距离是一个重要因素。在这个结构中，透光件的固定部分和该固定部分附近的结构件的变形被抑制。因此，固态摄像元件附近的树脂件的热变形被抑制，于是，固态摄像元件与滤光片之间的距离稳定性被提高，从而能更好地拍摄图像。
优选地，该固定件由陶瓷板构成。
在这种结构中，可得到变形小的固定件。当接线图案形成在固定件的正面或背面上时，该固定件还可用作接线板。
优选地，该固定件由金属板构成。
在这种结构中，固定件具有极好的热消散特性、以便用作散热器。因此，可得到绝缘树脂变形被抑制的具有较高可靠性的树脂结构件。
优选地，该树脂结构件是利用模注形成的、由热塑性绝缘树脂制作的结构件。
当利用模注工艺制作这种由热塑性树脂构成的树脂结构件时，特别是在固化处理过程中易产生变形，并且在器件用于高温环境时也会产生变形，因此，产生了在固态摄像元件连接到该树脂结构件的部分(三维印刷电路板)易产生连接故障的问题。反之，在这种结构中，诸如陶瓷板或金属板的热膨胀系数小于该绝缘树脂的固定件被设置，所以由绝缘树脂形成的树脂结构件的热变形被抑制，因此，固态摄像元件的连接可靠性可提高。
优选地，该固定件由两个平行于热塑性绝缘树脂的分子的对准方向而设置的板形件构成。
在模制中使用的热塑性树脂具有直链分子结构、因而表现出各向异性的特性，即，在分子结合方向上的热膨胀系数小、而在垂直于该结合方向的方向上的膨胀系数大。由于形成了沿分子准直方向平行的两个板形件，所以可抑制沿垂直于分子结合方向的方向上的伸展。
优选地，该固定件由两个平行于热塑性绝缘树脂的填料的对准方向而设置的板形件构成。
在模制中使用的热塑性树脂表现出各向异性的特性，即，在填料对准方向上的热膨胀系数小、而在垂直于该对准方向的方向上的膨胀系数大。由于形成了沿填料对准方向平行的两个板形件，所以可抑制沿垂直于填料对准方向的方向上的伸展。
优选地，该固定件是安装到该贯通部分的环形板件。
在这种结构中，由于固定件包括环形板件，所以在所有方向上的伸展被抑制，且变形被明显地抑制。因此，固态摄像元件附近的树脂结构件的热变形被抑制，于是可提高固态摄像元件的连接可靠性。
在本发明的固态成像装置的制作方法中，其步骤包括：结构件模制步骤，模制由绝缘树脂构成的结构件，该结构件包括：贯通部分；固态摄像元件安装部分，可用于安装固态摄像元件以便挡住该贯通部分；透光件安装部分，用于安装透光件、以便以预定距离与固态摄像元件安装部分隔开地覆盖该贯通部分；固定件，它紧靠固态摄像元件安装部分而埋置、且其热膨胀系数小于该绝缘树脂的热膨胀系数；接线部分的形成步骤，用于在结构件上形成接线部分；固态摄像元件安装步骤，将固态摄像元件安装到固态摄像元件安装部分；透光件安装步骤，将透光件安装到透光件安装部分。
在这种结构中，由于在树脂模制步骤中、所模制的固定件被埋置，所以易于并确实地形成该固定件，于是该器件易于安装。
优选地，结构件模制步骤是通过模注形成由热塑性绝缘树脂构成的结构件的模注步骤。
当结构件借助模注由热塑性树脂形成时，特别是在固化处理过程中易产生变形，并且在器件用于高温环境时也会产生变形，因此，产生了在固态摄像元件连接到三维印刷电路板的部分易产生连接故障的问题。反之，在这种结构中，热膨胀系数小于绝缘树脂的诸如陶瓷板或金属板的固定件被设置，所以由绝缘树脂构成的结构件的热变形被抑制，因此，固态摄像元件的连接可靠性可被提高。
优选地，该固定件是环形板件。
在这种结构中，由于在模制过程中该环形板件已被插入，所以在所有方向上的伸展被抑制，变形被明显地抑制。因此，在固态摄像元件附近的结构件的热变形被抑制，于是可提高固态摄像元件的连接可靠性。
优选地，该固定件由平行于热塑性树脂模注方向、并平行于固态摄像元件的安装表面的两个板形件构成。
在这种结构中，沿产生较大伸展的方向上的伸展被抑制，变形被明显地抑制。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形被抑制，于是可提高固态摄像元件的连接可靠性。
本发明的制作固态成像装置方法的步骤包括：结构件模制步骤，模制由绝缘树脂构成的结构件，该结构件包括：贯通部分；固态摄像元件安装部分，可用于安装固态摄像元件以便挡住该贯通部分；透光件安装部分，用于安装透光件、以便以预定距离与固态摄像元件安装部分隔开地覆盖该贯通部分；接线部分的形成步骤，用于在树脂结构件上形成接线部分；固态摄像元件安装步骤，将固态摄像元件安装到固态摄像元件安装部分；透光件安装步骤，通过热膨胀系数小于该绝缘树脂的固定件将透光件安装到透光件安装部分。
在这种结构中，由于透光件通过热膨胀系数小于该绝缘树脂的固定件被安装到透光件安装部分，所以透光件的固定部分及其附近的结构件的变形被抑制。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形可被抑制，于是可提高固态摄像元件的连接可靠性。该固定件的安装可在安装固态摄像元件之前进行。
优选地，结构件模制步骤是通过模注形成由热塑性绝缘树脂构成的结构件的模注步骤。
当这种树脂结构件借助模注形成时，特别是在固化处理过程中易产生变形，并且在器件用于高温环境时也会产生变形，因此，产生了在固态摄像元件连接到三维印刷电路板的部分易产生连接故障的问题。反之，在本发明的结构中，热膨胀系数小于绝缘树脂的诸如陶瓷板或金属板的固定件被设置，所以由绝缘树脂构成的结构件的热变形被抑制，因此，固态摄像元件的连接可靠性可被提高。
优选地，安装步骤包括将透光件经用作固定件的环形板件而插入的步骤。
优选地，安装步骤包括沿着热塑性树脂的模注方向插入用作固定件的平行的两个环形板件中的步骤。
再有，根据本发明，固态成像装置包括：结构件，它由热塑性树脂制成的绝缘树脂构成并具有贯通部分；接线部分，它形成在该结构件的表面上；固态摄像元件，它连接到该接线部分、并安装到该结构件以便覆盖该贯通部分；透光件，它被安装到该结构件、并以预定距离与固态摄像元件分开地覆盖该贯通部分；该结构件包括一个界面，在该界面中、填料的分子结合方向或对准方向相互不同，该界面平行于固态摄像元件的安装表面、并位于安装固态摄像元件的固态摄像元件安装表面的附近。
当这种结构件借助模注由热塑性树脂形成时，特别是在固化处理过程中易产生变形，并且在器件用于高温环境时也会产生变形，因此，产生了在固态摄像元件连接到该结构件(三维印刷电路板)的部分易产生连接故障的问题。这种变形特别容易在垂直于模注方向的方向上产生。
反之，在本发明的结构中，该器件包括一个界面，在该界面中、分子结合方向相互不同，该界面平行于固态摄像元件的安装表面、并位于安装固态摄像元件的固态摄像元件安装表面的附近，所以，在界面两例的伸展方向互不相同。所以，应力相互抵消，因加热导致的膨胀和压缩被减小。在安装和使用的两方面，结构件的变形被抑制，诸如滤光片的透光件与固态摄像元件之间的位置精度可保持到很高的等级，固态摄像元件与结构件接线部分之间的连接故障被减小，从而提高了固态摄像元件的连接可靠性。于是，可提供高可靠性的固态成像装置。
另外，诸如滤光片安装表面中分离的连接故障可被减少。
由于结构件由同一材料构成，所以不存在热膨胀系数的差别，因此可抑制变形的发生。
在本说明书中，术语“附近”是指能够增加固态摄像元件的安装可靠性的距离程度，包括固定件直接与固态摄像元件安装部分连接或连接到固态摄像元件安装部分最近处的情况。
在结构件的界面中，填料的分子结合方向或对准方向具有45-90度的差别。
当结构件被形成并在分子结合方向上特意地产生45-90度的差别时，则安装表面附近中该界面的变形可有效地被在分子结合方向上定向伸展的各向异性所抑制。因此，连接故障的产生能够最有效地避免，于是，固态摄像元件的连接可靠性可被提高。
优选地，该结构件的界面通过将固定板粘接到透光件的安装表面而形成，该固定板由热塑性树脂构成、并被模制以便在安装表面产生不同的分子结合方向。
在这种结构中，透光件通过由热塑性树脂构成、并被模制以便在安装表面产生不同的分子结合方向的该固定件被设置在结构件的贯通部分。因此，透光件的固定位置中和该固定位置附近的结构件的变形被抑制，于是固态摄像元件附近的结构件的热变形可被抑制，固态摄像元件的连接可靠性可被提高。由于固定板可用与结构件相同的材料形成，所以不存在热膨胀系数的差别，因而可避免产生变形。
优选地，该固定件由平行于分子对准方向、或热塑性绝缘树脂的填料的对准方向设置的两个板形件构成。
在这种结构中，当两个板形件被形成并平行于分子对准方向时，可抑制垂直于分子结合方向的方向上的伸展。
优选地，该固定板是被粘接到贯通部分的环状板形件。
在这种结构中，由于该固定件是环状板形件，所以在所有方向上的伸展被抑制，且变形被明显抑制。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形被抑制，于是，固态摄像元件的连接可靠性可被提高。
优选地，该结构件可通过模注热塑性树脂而整体地模制以具有该界面。
在这种结构中，通过改变模注方向而进行简单地整体模注则可形成该结构件，进而形成该界面。所以，不需要粘接过程，因而该器件制作容易。
优选地，该结构件至少由两个用热塑性树脂制作的分开的结构件构成，分开的结构件以分开的方式被模制以便在界面中产生填料的不同的分子结合方向或对准方向，通过使分开的结构件相互粘接而形成该结构件。
在这种结构中，该结构件以分开的方式形成、以便在界面中产生不同的分子粘接方向，分开的结构件被相互粘接。因此，压注模的结构可简化。只需要改变模注方向，同时所用压模的模腔是常规技术中模腔的一半。因此，不需要调整。虽然步骤增加了，但是制作步骤本身可被简化。
优选地，该结构件被整体地模制以便密封热塑性树脂构成的固定件，在与该固定件板交界面中的分子结合方向彼此不同。
在这种结构中，由热塑性树脂制成、并被模制以便在分子结合方向上具有差别的固定板被放置在压注模内，而后进行常规的模注，于是该固定板易于被密封、以便抑制在密封部分及密封部分附近的结构件的变形。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形可被抑制，固态摄像元件的连接可靠性可被提高。由于固定板可用与结构件相同的材料形成，所以不存在热膨胀系数的差别，因而可抑制变形的产生。
优选地，结构件具有其上形成接线部分的腿部、和位于该腿部上的圆柱主体部、且在主体部与腿部之间形成贯通部分。
当这种结构应用于传统器件时，器件的整个结构可缩小，但它易产生因热变形导致的连接部分的变形所造成的连接故障。反之，在本发明中，通过改变分子的对准方向可使绝缘树脂制成的结构件的热交形很容易地减小，从而增强固态摄像元件的连接。
根据本发明的固态成像装置的制作方法，该方法包括：贯通部分；固态摄像元件安装表面，该安装表面允许将固态摄像元件安装到该贯通部分内；透光件安装表面，该安装表面用以安装透光件、以使透光件以预定距离与固态摄像元件安装表面隔开地覆盖该贯通部分；接线部分形成步骤，在该结构件上形成接线部分；固态摄像元件安装步骤，用于将固态摄像元件安装到该固态摄像元件安装表面；和透光件安装步骤，用于将该透光件安装到该透光件安装表面，该结构件形成步骤是形成该结构件的结构件模制步骤、以便在平行于固态摄像元件安装表面的位置和在固态摄像元件附近的位置产生分子结合方向彼此不同的界面。
根据这种方法，当绝缘热塑性树脂以彼此不同的方向被注入从而以设置的界面作为边界而产生具有相互不同的分子对准方向的界面时，变形小的固态摄像元件的结构件可容易地制成。诸如滤光片的透光件与固态摄像元件之间的位置精度可保持在高等级，固态摄像元件与结构件的接线部分之间的连接故障被减小，从而提高了固态摄像元件的连接可靠性。所以，可提供高可靠性的固态成像装置。
优选地，该结构件的界面的形成允许分子结合方向具有45-90度的差别。
优选地，结构件形成步骤是将绝缘热塑性树脂以彼此不同的方向被注入注模内、从而以设置的界面作为边界而在压注模内产生注入方向的差别。
在这种结构中，当在压注模中进行普通模注、并改变注入方向时，结构件的变形能被容易地抑制。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形可被抑制，固态摄像元件的连接可靠性能够提高。由于结构件由同一材料制成，不存在热膨胀系数的差别，所以抑制了变形的产生。
优选地，该结构形成步骤包括在所形成的具有不同的分子对准方向的树脂制成的固定板预先被注入压注模的情况下进行模注的步骤。
在这种结构中，该固定板由热塑性树脂制成，被模制成具有不同分子结合方向它被放置在压注模内，而后进行普通模制，所以，该固定板易被密封、并抑制该密封部分中的、及该密封部分附近的结构件的变形。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形可被抑制，固态摄像元件的连接可靠性能被提高。由于该固定件可用与结构件相同的材料制成，不存在热膨胀系数的差别，所以可抑制变形产生。
优选地，制作本发明的固态成像装置的方法包括：结构件形成步骤，形成由绝缘树脂构成的树脂结构件，该结构件包括：贯通部分；固态摄像元件安装表面，该安装表面允许将固态摄像元件安装到该贯通部分中；和透光件安装表面，用于安装透光件、以便以预定距离与该固态摄像元件安装表面隔开地覆盖该贯通部分；接线部分形成步骤，用于在该结构件上形成接线部分；固态摄像元件安装步骤，用于将固态摄像元件安装到该固态摄像元件安装表面；和透光件安装步骤，用于通过由不同分子对准方向的热塑性树脂制作的固定板、将透光件安装到该透光件安装表面。
在这种结构中，由于该透光件通过由热塑性树脂制作的、且被模制成具有不同分子结合方向的固定件进行安装，所以该安装位置附近的结构件的变形被抑制。因此，固态摄像元件附近的结构件的热变形可被抑制，固态摄像元件的连接可靠性提高。由于该固定板可用与结构件相同的材料制作，不存在热膨胀系数的差别，所以可抑制变形产生。
优选地，形成一个界面、以产生45-90度的分子结合方向上的差别。
优选地，制作本发明的固态成像装置的方法包括：结构件形成步骤，形成由绝缘树脂构成的树脂结构件，该结构件包括：贯通部分；固态摄像元件安装表面，该安装表面允许将固态摄像元件安装到该贯通部分中；和透光件安装表面，用于安装透光件、以便以预定距离与该固态摄像元件安装表面隔开地覆盖该贯通部分；如至少两个分开的由热塑性树脂制作的结构件，它们以分开的方式被模制以便在界面中产生不同的分子结合方向，该界面位于固态摄像元件安装表面附近、并平行于固态摄像元件的安装表面；接线部分形成步骤，将接线部分形成在分开的结构件上；结合步骤，将这些分开的结构件结合在一起而形成该结构件；固态摄像元件安装步骤，用于将固态摄像元件安装到该固态摄像元件安装表面；和透光件安装步骤，将透光件安装到该透光件安装表面。
根据这种结构，在树脂模制步骤中，该结构件被模制成两个分开的结构件、并将分开的结构件粘接在一起，因此，可很容易和确实地避免该固态摄像元件附近的变形。所以，该器件可容易地安装，因使用中的变形导致的连接故障可被减小。
优选地，形成一个界面、以允许在分子结合方向上具有45-90度的差别。
优选地，该结构件形成步骤是以设置的界面作边界沿彼此不同的方向将绝缘热塑性树脂注入压注模，以便在该界面中产生注入方向的差别。
在这种结构中，结构件是通过模注形成具有彼此不同注入方向的分开的结构件、而后将分开的结构件粘接在一起而制成的。因此，该装置的制作非常容易。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例的固态成像装置的剖视图；
图2是用于本发明第一实施例的陶瓷板的视图；
图3是用于本发明第一实施例的陶瓷板的改进的视图；
图4A-4D示出了安装本发明第一实施例的固态成像装置步骤；
图5是本发明第二实施例的固态成像装置的剖视图；
图6A-6C示出了安装本发明第二实施例的固态成像装置的步骤；
图7是本发明第三实施例的固态成像装置的视图；
图8是本发明第四实施例的固态成像装置的剖视图；
图9是用于本发明第四实施例的固定板的视图；
图10是在本发明第四实施例中使用的固定板的改进的视图；
图11A-11D示出了安装本发明第四实施例的固态成像装置的步骤；
图12是本发明第五实施例的固态成像装置的剖视图；
图13A-13C示出了安装本发明第五实施例的固态成像装置的步骤；
图14是本发明第六实施例的固态成像装置的视图；
图15是本发明第七实施例的固态成像装置的剖视图；
图16A-16E示出了安装本发明第七实施例的固态成像装置的步骤；
图17是传统固态成像装置的透视图；
图18是传统固态成像装置的剖视图；
图19是传统固态成像装置的主体视图。
【具体实施方式】
下面，将结合附图具体地说明本发明。
(实施例1)
图1是本发明第一实施例的固态成像装置主体部分的视图。
在第一实施例的固态成像装置中，当固态摄像元件4被连接到具有接线部分的树脂结构件1时，结构件1被形成为滤光片3通过热膨胀系数小于树脂结构件1的陶瓷板10S而连接到树脂结构件1的滤光片安装表面8。
如图2所示，陶瓷板10S用作固定件，该固定件具有约厚度t＝0.1-0.2mm矩形环形、且热膨胀系数约为10ppm/℃。该陶瓷板由绝缘聚邻对苯二甲酰胺树脂构成。该成像装置包括：树脂结构件1，该树脂结构件1包括，具有矩形台形状的腿部1A、和形成在腿部1A上的主体部分1B、主体部分1B具有一个形成在腿部1A与主体部分1B之间的界面中的贯通部分1C，该树脂结构件具有包括位于该表面部分中的端子图案5的接线部分；固态摄像元件4，它被连接到安装在贯通部分1C的接线部分、并电连接到端子图案5；滤光片3，它由透光树脂构成、并以预定距离与固态摄像元件分开地设置以便覆盖贯通部分1C。
下面，说明制作固态成像装置的方法。
如图4A所示，首先，通过模注形成树脂结构件1，以使该结构件1由具有矩形台形状的该腿部1A、和形成在腿部1A上的主体部分1B构成，其中贯通部分1C形成在腿部1A与主体部分1B之间的界面中，且该结构件由聚邻对苯二甲酰胺树脂构成。而后，通过诸如溅射技术的电镀处理或薄膜处理、将包括形成在腿部1A背面的端子图案5的接线部分形成在该树脂结构件1的预定区内。
而后，如图4B所示，利用粘接树脂(未示出)将图2所示的陶瓷板10S粘接到树脂结构件1的滤光片安装表面8。
然后，如图4C所示，将固态摄像元件(芯片)4安装到树脂结构件1的贯通部分1C的一个表面(固态摄像元件安装表面)上。凸起6预先形成在固态摄像元件4接点端子上，利用热压粘接将该端子连接到形成在树脂结构件1的腿部1A上的端子图案端。之后，进行树脂密封处理、以便用树脂密封件7覆盖固态摄像元件4的表面。
而后，如图4D所示，用粘接树脂将滤光片3粘接到陶瓷板10S。另一方面，陶瓷板10S和滤光片3可同时用相同的粘接树脂粘接。
在滤光片3中，具有所需折射率的多层结构的介电薄膜被蒸镀到由平板玻璃材料制成的透光件的表面、而形成介电干涉滤光片。
在这样形成的固态成像装置中，热膨胀系数小于结构件1的陶瓷板10S被安装到紧靠树脂结构件1的固态摄像元件安装部分9的滤光片安装表面8，树脂结构件1的热变形受到陶瓷板10S的抑制，因此，可提高固态摄像元件4的连接可靠性。
树脂结构件1利用模制得到。聚邻对苯二甲酰胺树脂具有直链分子结构，所以显示出各向异性特征，即在分子结合方向上的热膨胀系数小、而在垂直于该结合方向上的热膨胀系数大。
因此，在第一实施例中，陶瓷板10A形成如图2所示的矩形环形状。另一方面，如图3所示，两个条形陶瓷板10A和10B可沿着热塑性树脂的注入方向或填料的对准方向被安装，以便彼此平行、并平行于安装表面。
在这种结构中，在发生较大伸展的方向上的伸展被抑制，变形明显地减小。因此，在固态摄像元件附近的结构件的热变形被抑制，从而可提高固态摄像元件的连接可靠性。
(实施例2)
下面，参照图5说明本发明的第二实施例。
在第二实施例的固态成像装置中，结构件1被整体地模制、且金属板10M被夹在树脂结构件1中。在这个实施例中，结构件1被整体地模制形成、且金属板10M被夹在结构件1中，在夹持位置处，滤光片3的背面与被夹在树脂结构件1内的金属板10M的表面接触。
在固态成像装置中，如图5所示，具有矩形环形状的金属板10M被整体地模制在由热塑性PPS树脂构成的具有接线部分的树脂结构件1的滤光片安装表面8与固态摄像元件安装表面9之间、并且平行于这些表面，所以，固态摄像元件安装表面9的变形被抑制。
其它部分以与第一实施例相同的方式形成。相同的部分使用相同的标号。
下面，说明制作该固态成像装置的方法。
首先，将具有矩形环形状的金属板10M放置到压注模的空腔内(未示出)。在这种情况下，将PPS树脂注入该空腔，而后固化。结果，如图6A所示，利用PPS树脂形成结构件1，并且该结构件1由具有矩形台形状的该腿部1A、和形成在腿部1A上的主体部分1B构成，且其中在腿部1A与主体部分1B之间的界面中形成贯通部分1C、而且金属板10M进行整体地模制。而后，利用诸如溅射技术的电镀处理或薄膜处理、将包括形成在腿部1A背面上的端子图案5的接线部分形成在结构件1的预定区内。
如图6A所示，固态摄像元件(芯片)4被安装到密封有金属板10M的结构件1的贯通部分的一个表面以防止变形。凸起6预先形成在固态摄像元件4接点端子上，利用热压连接将该端子连接到形成在树脂结构件1的腿部1A上的端子图案的端部。之后，用树脂密封件7覆盖固态摄像元件的表面。
而后，如图6C所示，用粘接树脂将滤光片3粘接到结构件1的滤光片安装表面8。
在与第一实施例中使用的滤光片相同的方式中，滤光片3是这样的滤光片，即是将具有所需折射率的多层结构的介电薄膜蒸镀到由平板玻璃材料制成的透光件的表面的滤光片，以便形成介电干涉滤光片。
在这样形成的固态成像装置中，固态摄像元件4被安装，其中，热膨胀系数小于树脂结构件1的金属板10M被密封在紧靠该结构件1的固态摄像元件安装部分9的滤光片安装表面8上。因此，树脂结构件1的热变形被金属板10M抑制，所以可提高固态摄像元件4的连接可靠性。
在这种结构中，由于在树脂模制步骤中、用作固定件的金属板10M通过模制而安装，所以，该固定件能够非常容易和确实地形成、且可方便地安装。
(实施例3)
下面，参照图7说明本发明的第三实施例。
在第二实施例中，结构件1通过整体模制而形成，其中，金属板10M被夹在树脂结构件1中、且滤光片3背面与被夹在树脂结构件1中的金属板10M的表面接触。在这个实施例中，如图7所示，除了面对贯通部分1C的侧面之外，陶瓷板10S被密封到树脂结构件1中。不过，该陶瓷板10S也可完全密封到结构件1中。
其它部分以与第二实施例相同的方式形成。相同的部分使用相同的标号。
(实施例4)
图8表示本发明第四实施例的固态成像装置的主体。
根据本发明第四实施例的固态成像装置，当固态摄像元件4连接到具有诸如端子图案5的树脂结构件1时，聚邻对苯二甲酰胺树脂构成的固定板1Q被连接到安装有滤光片3的树脂结构件的滤光片安装表面8，于是，不同的分子结合方向在安装表面8中产生。固定板1Q与树脂结构件1之间的界面紧靠滤光片安装表面8。
如图9所示，固定件1Q具有约厚度t＝0.1-0.2mm矩形环形、且热膨胀系数约为10ppm/℃。该固定板1Q由绝缘聚邻对苯二甲酰胺树脂构成。该成像装置包括：由聚邻对苯二甲酰胺树脂形成的树脂结构件1，该树脂结构件1包括，具有矩形台形状的腿部1A、形成在腿部1A上的主体部分1B、具有一个形成在腿部1A与主体部分1B之间的界面中的贯通部分1C，并具有包括位于该表面部分中的端子图案5的接线部分；固态摄像元件4，它被连接到接线部分、安装在贯通部分1C并电连接到端子图案5；滤光片3，它由透光树脂构成、且通过固定板1Q被粘接、并以预定距离与固态摄像元件分开地设置以便覆盖贯通部分1C。
下面，说明制作固态成像装置的方法。
如图11A所示，首先，通过模注形成并由聚邻对苯二甲酰胺树脂制成树脂结构件1，以使该结构件1由具有矩形台形状的该腿部1A、形成在腿部1A上的主体部分1B、和形成在腿部1A与主体部分1B之间的界面中的贯通部分1C构成。而后，通过诸如溅射技术的电镀处理或薄膜处理、将包括形成在腿部1A背面的端子图案5的接线部分形成在该树脂结构件1的预定区内。
而后，如图11B所示，利用粘接树脂(未示出)将图9所示的由聚邻对苯二甲酰胺树脂构成的固定板1Q粘接到树脂结构件1的滤光片安装表面8。
然后，如图11C所示，将固态摄像元件(芯片)4安装到树脂结构件1的贯通部分1C的一个表面上。凸起6预先形成在固态摄像元件4的接点端子，利用热压连接或导电粘接剂将该端子连接到形成在树脂结构件1的腿部1A上的端子图案5的端部。之后，进行树脂密封处理、以便用树脂密封件7覆盖固态摄像元件4的表面。
而后，如图11D所示，用粘接树脂将滤光片3粘接到固定板1Q。另一方面，固定板1Q和滤光片3可同时用相同的粘接树脂粘接。
在滤光片3中，具有所需折射率的多层结构的介电薄膜被蒸镀到由平板玻璃材料制成的透光件的表面、而形成介电干涉滤光片。
在这样形成的固态成像装置中，滤光片3通过由热塑性树脂构成的固定板1Q被安装到紧靠树脂结构件1的固态摄像元件安装部分9的滤光片安装表面8或其附近，设置该固定板1Q以便产生分子结合方向上的差别。因此，树脂结构件的热变形被固定件1Q抑制，所以，可提高固态摄像元件连接到树脂结构件的可靠性。由于固定件1Q能用与结构件相同的材料制成，所以不存在热膨胀系数差，因而可避免变形产生。
树脂结构件利用模注得到。聚邻对苯二甲酰胺树脂具有直链分子结构，所以显示出各向异性特征，即在分子结合方向上的热膨胀系数小、而在垂直于该结合方向上的热膨胀系数大。
因此，在第四实施例中，固定件1Q形成为如图9所示的矩形环形状。另一方面，如图10所示，两个条形固定板1QA和1QB可沿着热塑性树脂的注入方向或填料的对准方向被安装，以便彼此平行、并平行于安装表面。
在这种结构中，在产生较大伸展的方向上的伸展被抑制，且变形被明显地抑制。因此，在固态摄像元件附近的结构件的热变形被抑制，从而可提高固态摄像元件的连接可靠性。
(实施例5)
下面，参照图12说明本发明的第五实施例。
根据本发明的第五实施例的固态成像装置，结构件1被整体地模制，其中，固定板1Q由PPS树脂构成，被夹在树脂结构件1中的固定件1Q的分子对准方向与PPS树脂构成的树脂结构件1的分子对准方向相差90度。在这个实施例中，结构件通过与被夹持的固定件1Q整体模制而形成，在夹持位置处滤光片3的背面与被夹在树脂结构件1中的固定件1Q的表面接触。在这个实施例中，分子对准方向在固定件1Q和树脂结构件1的两个表面的每个界面中被改变，所以，在该两个界面中的伸展被抑制。
在该固态成像装置中，如图12所示，具有矩形环形的固定板1Q在具有接线部分且由热塑性树脂构成的树脂结构件1的滤光片安装表面8与固态摄像元件安装表面9之间被整体地模制、以便平行于这些表面，所以该固态摄像元件安装表面的变形被抑制。
其它部分用与第四实施例相同的方式形成。相同的部分使用相同的标号。
下面，说明固态成像装置的制作方法。
首先，将具有矩形环形状的固定板1Q放置到压注模的空腔内(未示出)。在这种情况下，在设定注入方向以使分子对准方向与PPS树脂构成的固定板1Q的分子对准方向相差90度的同时、将PPS树脂注入该空腔，而后固化。结果，如图13A所示，树脂结构件1由PPS树脂构成、并与该固定板构为一整体。而后，利用诸如溅射技术的电镀处理或薄膜处理、将包括形成在腿部1A背面上的端子图案5的接线部分形成树脂结构件1的预定区内。
如图13B所示，固态摄像元件(芯片)4被安装到密封有固定板1Q的树脂结构件1的贯通部分的一个表面上以避免变形。凸起6预先形成在固态摄像元件4接点端子上，利用热压连接将该端子连接到形成在树脂结构件1的腿部1A上的端子图案5的端部。之后，进行树脂密封处理、以覆盖固态摄像元件4的表面。
如图13C所示，而后，用粘接树脂将滤光片3粘接到树脂结构件1的滤光片安装表面上。
在与第四实施例中使用的滤光片相同的方式中，滤光片3是这样的滤光片，即是将具有所需折射率的多层结构的介电薄膜蒸镀到由平板玻璃材料制成的透光件的表面上的滤光片，以便形成介电干涉滤光片。
在这样形成的固态成像装置中，固态摄像元件4被安装，其中，由PPS树脂构成且分子对准方向与树脂结构件1的分子对准方向相差90度的固定板1Q被密封在紧靠该结构件1的固态摄像元件安装部分9的滤光片安装表面8上。因此，树脂结构件1的热变形被固定板1Q抑制，所以可提高固态摄像元件4的连接可靠性。
在这种结构中，由于固定板1Q由PPS树脂制成，并且在分子对准方向与树脂结构件主体的分子对准方向相差90度的情况下在树脂模制步骤中进行埋置，所以，该固定板1Q能非常容易和确实地形成、且可方便地安装。由于固定板1Q和树脂结构件1由相同的材料构成，在界面中不产生热膨胀系数差，所以，不必担心出现开裂。在模注步骤中，与固定板相关的界面处于熔融粘接状态，所以可得到极好的粘接性。
优选地，构成固定板1Q的树脂的熔点设置得略高于构成树脂结构件1的树脂熔点。根据这一结构，在模注过程中固定板不熔化，所以固定板的良好形状和分子对准方向能可靠地保持，于是可提高界面的强度。
(实施例6)
下面，参照图14说明本发明的第六实施例。
在第五实施例中，树脂结构件被整体模制地形成，其中，固定板1Q由PPS树脂构成，被夹在树脂结构件1中的固定件1Q的分子对准方向与PPS树脂构成的树脂结构件1的分子对准方向相差90度、并且滤光片3的背面与固定件1Q的表面接触。根据如图14所示的第六实施例，除了面对贯通部分1C的侧面之外，固定板1Q被密封在树脂结构件1中。不过，该固定件1Q也可完全被密封在树脂结构件1中。
其它部分用与第五实施例相同的方式形成。相同的部分使用相同的标号。
根据这种结构，虽然压注模的设计略显复杂，但树脂结构件1A和固定件1Q的粘接性得到进一步的改善，所以能提供极可靠的安装结构。
(实施例7)
下面，参照图15说明本发明的第七实施例。
在第四到第六实施例中，分子不同对准方向的界面通过结合或整体模制由树脂构成的且具有不同分子对准方向的固定板1Q而形成。在第七实施例中，如图15所示，结构件1至少由两个分开的结构件1PA和1PB构成，结构件1PA和1PB以分开的方式被模制、以便在界面BA中形成不同的分子结合方向并是通过将分开的结构件1PA和1PB粘接到一起而形成。
其它部分用与第四到六实施例相同的方式形成。相同的部分使用相同的标号。
下面，说明制作该固态成像装置的方法。
如图16A和16B所示，首先，通过模注形成第一和第二分开的结构件1PA和1PB。第一和第二分开的结构件1PA和1PB所形成的结构件1包括具有矩形台形状的腿部1A、形成在腿部1A上的主体部分1B、和形成在腿部1A与主体部分1B之间的界面中的贯通部分1C，该结构件1由聚邻对苯二甲酰胺树脂构成。该结构件1由第一和第二分开的结构件1PA和1PB组成，且其形状被分成以贯通部分1C为中间部分的两个部分。第一和第二分开的结构件1PA和1PB的形成使它们的分子对准方向在其结合面上相差90度。该接线部分包括形成在腿部1A背面上的接线图案5，它利用诸如溅射技术的电镀或薄膜处理工艺形成在树脂结构件1的预定区中。
如图16C所示，而后，第一和第二分开的结构件1PA和1PB被粘接在一起而形成树脂结构件1，其中，在界面的两侧上的分子对准方向彼此相差90度。这一粘接可用粘接剂进行，或在清洗界面之后、在真空条件下只在该界面附近加热和加压的直接粘接处理来进行粘接。
如图16D所示，而后，将固态摄像元件(芯片)4安装到树脂结构件1的贯通部分的一个表面。凸起6预先形成在固态摄像元件4的接点端子上，利用热压连接或导电粘接剂将该端子连接到形成在树脂结构件1的腿部1A上的端子图案的端部。之后，进行树脂密封处理、以便用密封树脂7覆盖固态摄像元件4的表面。
如图16E所示，而后，用粘接剂粘接滤光片3。
在这种结构中，树脂结构件1以分开的形式构成以便在界面中产生不同的分子结合方向，之后，将分开的结构件1PA和1PB相互粘接。所以，在使用压注模腔大小是普通模腔的一半的模具的同时，只需改变注入方向。于是不需要进行调整。虽然制作步骤数量增加了，但制作步骤本身可被简化。另外，压注模的结构被简化，所以可容易地制作该树脂结构件。
虽然滤光片在第一到第七实施例中被用作透光件，但透光件不只限于滤光片。透光密封件、透镜等部件完全可被用作该透光件。
作为构成该树脂结构件的树脂，诸如环氧树脂的热固性树脂可用来代替诸如聚邻对苯二甲酰胺树脂或PPS树脂的热塑性树脂。
虽然滤光片在第一到第七实施例中被用作透光件，但透光件不只限于滤光片。透光密封件、透镜等部件完全可被用作该透光件。
本发明的固态成像装置不仅可用于光通讯领域中的摄像机，该固态成像装置还可在诸如CD或DVD的阅读装置、复印机的阅读装置、医用设备、和门电话等各种光学装置中应用。
如上所述，根据本发明，诸如热膨胀系数小于绝缘树脂的陶瓷板或金属板的固定件被设置在固态摄像元件安装部分的附近。因此，所制成的固态成像装置中的由该绝缘树脂制作的(树脂)结构件的热变形可被抑制，于是可提高固态摄像元件的连接可靠性。
另外，根据本发明，在树脂模制步骤中，该固定件被模制以便被埋置在用作三维印刷电路板的树脂模制件内。因此，在制作固态成像装置的方法中，该固定件可被非常容易和确定地形成、并被方便地安装。
而且，根据本发明，该成像装置包括界面，在该界面中，分子结合方向彼此不同，该界面平行于固态摄像元件的安装表面、并位于固态摄像元件安装表面附近，所以，界面两侧的伸展方向彼此不同。因此，应力相互抵消，因加热导致的膨胀和压缩被减小。在安装和使用这两个方面，结构件的变形被抑制，诸如滤光片的透光件与固态摄像元件之间的位置精度可保持在一个高等级，固态摄像元件与结构件的接线部分之间的连接故障被减少、从而提高了固态摄像元件的连接可靠性。于是，可提供高可靠性的固态成像装置。此外，诸如在滤光片安装表面中开裂的连接故障的发生被减少。由于该结构件可用同一种材料制作，所以不存在热膨胀系数差，因而可抑制变形的产生。
再则，根据本发明，该结构件以分开的方式形成、以便在界面中产生不同的分子结合方向，然后使分开的件相互结合。因此，压注模的结构可简化。在使用压注模腔大小是普通模腔的一半的模具的同时，只需改变注入方向。于是，不需要进行调整即可提供简易地制作固态成像装置的方法。而且，虽然制作步骤数量增加了，但制作步骤本身可被简化。
根据本发明，当通过整体模制进行热塑性树脂的模注以便产生不同分子对准方向的界面时，可借助改变注入方向进行简单的整体模制而形成该结构件、以便形成该界面。因此，不需要粘接处理，装置可容易地进行制作。
另外，根据本发明，将由热塑性树脂构成的且被模制成具有不同分子结合方向的固定板可被放置在压注模中，然后进行常规模制，所以该固定板易于被密封、且可抑制该结构件在密封位置和密封位置附近的变形。因此，该结构件在固态摄像元件附近的热变形能被抑制，固态摄像元件的连接可靠性可提高。由于该固定件可用与结构件相同的材料制作，不存在热膨胀系数差，所以可抑制出现变形。