CN101632294B - 摄像装置及摄像装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够容易地防护摄像元件的摄像装置。本发明的特征在于，包括：导电性镜框；包括备有光电变换部之摄像元件的元件单元；装在所述镜框内、在所述摄像元件的所述光电变换部上成被摄物体像的摄像透镜；所述元件单元上有能够接触所述镜框的导电部件露出。

Description

摄像装置及摄像装置的制造方法
技术领域
本发明涉及摄像装置，尤其涉及适合搭载于手机等中的小型摄像装置及其制造方法。 
背景技术
近年来，备有小型照相机的手机、手提电脑(便携型个人电脑)的开发不断进展。例如，备有小型照相机的手机可以通过内藏的小型照相机拍摄通话者的映像，作为图像数据读取后将该图像数据传送给通话对方。这种小型照相机一般由影像传感和透镜构成。也就是说，由透镜在影像传感上形成光学像，由影像传感生成对应于光学像的电信号。 
由于手机和手提电脑的进一步小型化，用于其中的小型照相机也被进一步要求小型化。为了满足对照相机的小型化要求，使透镜和影像传感一体化形成的照相模件被开发。 
根据以往照相模件的制造方法，大多是通过以下一系列工序制造作为小型照相机的照相模件：模制工序→LF蚀刻工序→PKG切片工序→PKG搭载工序→传感芯片搭载工序→洗净工序→透镜搭载工序→试验工序等。 
对制造工序作更具体说明，首先，在模制工序中，在搭载了半导体芯片的基板(称为引线框(LF))上模制半导体芯片，由此形成成为照相模件本体的模制成形体。此时，为了提高制造效率，一般是一体形成多个模制成形体。在L F蚀刻工序中，通过蚀刻除去引线框，只留下作为外部端子功能的部分。由此在模制成形体底面形成突起状端子。然后在组件切割(PKG)工序中，切割被连在一起形成的多个模制成形体，进行单片化。接下去在PKG搭载工序中，被单片化了模制成形体被搭载到易弯基板上，在传感芯片搭载工序中，各模制成形体上被搭载传感芯片。然后，对搭载了传感芯片的模制成形体进行洗净，在透镜搭载工序中，透镜被搭载到模制成形体。最后进行照相模件试验，照相模件的制造结束。 
如上所述，根据以往照相模件的制造方法，在L F蚀刻后马上进行PKG切片，对模制成形体进行单片化。因此，从传感芯片搭载工序到透镜搭载工序，是在单片化了的模制成形体(PKG单位)被搭载在易弯基板上的状态下进行的。也就是说，是在被单片化了的模制成形体一个个被搭载固定在易弯基板上与易弯基板形成一体的状态下，进行传感芯片和镜架搭载工序。因此，传感芯片和镜架搭载工序是对单片化了的各个模制成形体个别进行的。所以不能一次性对多个模制成形体搭载传感芯片和镜架，制造工序非效率性，存在问题。 
专利文献：特开2004-200965号公报 
发明内容
发明欲解决的课题 
对此，专利文献1中公开了用以下工序制造照相模件的技术。根据这种以往技术的制造工序，是先准备影像传感晶片和透镜阵列，其中，影像传感晶片是配置多个影像传感芯片而构成，透镜阵列是配置多个影像传感芯片大的透镜成晶片形态。然后在影像传感晶片的表面贴合透镜阵列。进一步沿切削槽切断影像传感芯片和透镜阵列，由此分割成一个个照相模件。上述能够简化制造工序。 
但是，由于摄像元件容易受来自于外部的噪声影响，所以周围必须用导电性防护物围住，但是存在如何进行防护物的接地问题。专利文献1中记述的照相模件，其中，直接连接从摄像元件表面到反面之贯通孔穿过的再配线，连接摄像元件和基板。一般来说半导体晶片容易破损，所以原有状态下是难以确保作为照相模件所必需的连接强度。对此，如果为了确保强度而增大晶片厚度的话，配线用贯通孔加工则变难，出成率下降，有可能导致成本上升。并且，透镜阵列中的透镜和晶片中的摄像元件有时各混有不良品，一方是不合格品时，即使另一方是合格品，两者贴合得到的照相模件也是不合格品，所以，一律相同的贴合造成摄像装置出成率降低，存在问题。 
本发明鉴于上述以往技术的问题点，以提供一种摄像装置及其制造方法为目的，其中能够在确保制造容易性的同时提高出成率。 
用来解决课题的手段 
技术方案1中记载的摄像装置，其特征在于，备有： 
导电性镜框； 
元件单元，包括备有光电变换部的摄像元件； 
摄像透镜，被装在所述镜框内，使被摄物体成像于所述摄像元件的所述光电变换部； 
其中，配置有多个导电部件， 
所述元件单元上有能够接触所述镜框的至少一个导电部件露出，至少另一个导电部件与所述一个导电部件分开设置并且经由配线层与所述一个导电部件连接，该另一个导电部件经由接触支持球与基板地线配线接触。 
根据本发明，因为所述摄像装置具有导电性镜框，所以具有防护所述摄像元件的防护功能，同时能够实现小型化结构。并且因为导电部件露出，所以所述导电性镜框被装到所述元件单元上时与露出的导电部件接触而被电导通，通过使连接在该导电部件上的配线接地到基板等上，能够发挥所述镜框的防护功能。 
技术方案2中记载的摄像装置，其特征在于， 
所述元件单元备有被装在所述摄像元件反面的树脂板，所述导电部件被嵌入该树脂板，所述导电部件通过切断所述树脂板而露出。 
根据本发明，在树脂板中嵌入导电部件，将树脂板装到所述摄像元件反面，然后连同摄像元件一起切断所述树脂板，这样导电部件便露出。因此，能够使所述导电性镜框与所述导电部件导通。 
技术方案3中记载的摄像装置，其特征在于，在所述切断面露出的所述导电部件被连接在所述摄像装置的地线上。 
根据本发明，能够发挥所述镜框的防护功能。 
技术方案4中记载的摄像装置，其特征在于，备有： 
元件单元，其包括备有光电变换部的摄像元件和装在所述摄像元件反面的树脂板； 
摄像透镜，使被摄物体成像于所述摄像元件的所述光电变换部； 
其中，配置有多个导电部件， 
所述元件单元上有能够接触所述镜框的至少一个导电部件露出，至少另一个导电部件与所述一个导电部件分开设置并且经由配线层与所述一个导电部件连接，该另一个导电部件经由接触支持球与基板地线配线接触， 
所述树脂板内部嵌有导电部件，在被装到所述摄像元件时该导电部件与所述摄像元件的端子接触。 
一般来说，为了在半导体晶片上穿贯通孔优选的是减小其厚度。但是摄像元件薄的话刚性降低，支撑不了摄像透镜和镜框。对此，通过在所述摄像元件上衬托所述树脂板形成元件单元，这样能够确保高刚性。但是在所述摄像元件上装所述树脂板的话，就不能再使贯通所述摄像元件被从反面拉出的配线与基板配线导通。 
根据本发明，通过在所述树脂板内部嵌入导电部件，从所述摄像元件引出的配线能够通过该导电部件与基板配线导通。 
技术方案5中记载的摄像装置制造方法，是具有备有光电变换部的摄像元件和在所述摄像元件的所述光电变换部成被摄物体像的摄像透镜之摄像装置的制造方法，其特征在于，包括下述工序： 
形成备有多个所述摄像透镜的摄像透镜阵列； 
选择所述摄像透镜阵列中的所定摄像透镜，只在该所定的摄像透镜上粘合所述摄像元件，形成装置组装体； 
切断分离所述装置组装体形成摄像装置。 
专利文献1中所示的以往技术中，透镜阵列中的透镜和晶片中的摄像元件分别混有不良品的情况，一方是不合格品时，即使另一方是合格品，两者贴合所得的照相模件也为不合格品，出成率低。 
而根据本发明所述，在形成为一体的成形部件中的多个摄像透镜中，挑选合格和不合格品，只对被挑选的合格品，组装单个形成的合格的摄像元件，由此能够提高出成率。 
发明的效果 
根据本发明，能够提供一种摄像装置及其制造方法，其中能够在确保制造容易性的同时提高出成率。 
附图说明
图1：本实施方式摄像装置50的截面图。 
图2：摄像装置50摄像透镜周边的放大图。 
图3：元件单元制造工序示意图。 
图4：在图3箭头IV方向看到的图。 
图5：表示被选组合的装置组装体ASY的截面图。 
图6：表示被选组合的装置组装体ASY的立体图。 
图7：在摄像透镜组10和合格元件单元EU上安装镜框56的工序示意图。 
符号说明 
10  摄像透镜组 
11  摄像透镜 
11a 突缘 
12  光圈部件 
13  摄像透镜 
13a 突缘 
14  遮光部件 
15  摄像透镜 
15a 突缘 
16  遮光部件 
50  摄像装置 
51  影像传感 
51a 光电变换部 
51b 信号处理回路部 
51c 贯通孔 
51d 导电部件 
54  树脂板 
55  导电部件 
55A 导电部件 
56  镜框 
56a 突缘部 
57  外罩玻璃 
ASY 装置组装体 
B   粘结剂 
CG  外罩玻璃 
DB  切片刀 
EB  导电性粘结剂 
EU  元件单元 
HB  支持球 
ISW 影像传感晶片 
L1  配线层 
L2  配线层 
LS1 摄像透镜阵列 
LS2  摄像透镜阵列 
LS3  摄像透镜阵列 
LSY  透镜组装体 
RP   树脂板 
S    孔径光圈 
具体实施方式
以下参照附图，说明本发明的实施方式。图1是本实施方式摄像装置50的截面图。图2是图1中所示的摄像装置50摄像透镜周边的放大图。 
摄像装置50备有作为摄像元件的影像传感51。图2中，影像传感51的受光侧平面中央，2维地配置像素(光电变换元件)，形成作为受光部的光电变换部51a，其周围形成了信号处理回路51b。在此没有作详细图示，这种信号处理回路51b是配置依次驱动各像素得到信号电荷的驱动回路部、将各信号电荷变换成数字信号的A/D变换部、根据数字信号形成图像信号输出的信号处理部等，它们通过配线层L 1的传感把柄(端子)能够与外部进行信号接发。 
另外，从影像传感51的受光侧平面(正面)到反面形成了贯通孔51c。影像传感51的厚度被削到100μm左右，这样形成贯通孔51c时破损的可能性少。通过被配置在贯通孔51c内的导电部件51d，正面侧配线层L1的一部分与反面侧配线层L2的一部分导通。 
影像传感51的反面粘结着增强用树脂板54。树脂板54上嵌入形成了多个导电部件55。导电部件55的上端接触影像传感51反面侧配线层L2，导电部件55的下端侧接触支持球HB。支持球HB在整个摄像装置50载置在没有图示的基板上之状态下经穿过高温回流层而熔融，确保对基板配线的电导通。由此能够进行从基板到影像传感51的配线。影像传感51和树脂板54构成元件单元EU。 
影像传感51将光电变换部51a发出的信号电荷变换成数字YUV信号等图像信号等，通过导电部件55等输出到基板上的所定回路中。Y是亮度信号，U(＝R-Y)是红与亮度的色差信号，V(＝B-Y)是青与亮度信号的色差信号。摄像元件不局限于上述CMOS型影像传感，也可以使用CCD等其他类型。 
接下去对镜框56及摄像透镜10作说明。由铁等导电部件构成的镜框56，上端有形成了圆形内孔的突缘56a，整体呈筒状，内部收容摄像透镜组10。镜框56的下端嵌合到树脂板54侧面，用导电性粘结剂(也可焊接)装上。详细在后面叙述，树脂板54的侧面露出被嵌入成型的导电部件55A，与嵌合到树脂板54上的镜框56导通。导电部件55A和导电部件55B、其中导电部件55B经过与导电部件55A分开设有的配线层L2与导电部件55A连接，通过与导电部件55B接触的支持球HB，与没有图示的基板地线配线连接。 
图1中，影像传感51上方通过粘结剂B载置外罩玻璃(也可以是IR遮挡过滤)57。外罩玻璃57上使突缘15a碰到地载置摄像透镜15，其上介过环形遮光部件14使突缘13a碰到地载置摄像透镜13，其上介过环形光圈部件12使突缘11a碰到地载置摄像透镜11。摄像透镜11的突缘11a和镜框56的突缘部56a之间配置着环形遮光部件16。光圈部件12的内径部分作为孔径光圈S。 
根据本实施方式，通过在增强薄的影像传感51的树脂板54内部嵌入导电部件55，通过该导电部件55，能够使得从影像传感51引出的配线与基板配线导通，所以不需要金属接线，可以提供能够实现省空间的摄像装置。并且因为被接地的导电部件55A露出在树脂板54的侧面，与嵌合到树脂板54上的镜框56导通，所以能够容易地发挥影像传感51的防护功能。 
接下去对本实施方式摄像装置的制造方法作说明。图3～7是摄像装置50的制造工序示意图。首先通过晶片工序，形成由多个影像传感51及配线层L1、L2矩阵形配置而成的影像传感晶片ISW。 
如图3(a)所示，在影像传感晶片ISW的上方配置呈晶片形状的大张外罩玻璃板CG。接下去如图3(b)所示，在影像传感晶片ISW的下部接合嵌入成型了多个导电部件55(包括55A、55B)的树脂板54，然后研磨下面的面到所定厚度。在该阶段检查影像传感51，只挑选合格的元件单元EU。然后如图3(c)所示，用没有图示的切片刀片切断连在一起的部件，形成各个元件单元EU。 
图3(c)的元件单元E U朝箭头IV方向看时如图4所示，相邻元件单元EU的境界上形成了导电部件55A，所以沿虚线切断元件单元EU 的话，其切断面上自然地露出导电部件55A。 
接下去如图5所示，按照记述顺序重合粘结遮光部件16、摄像透镜11矩阵排列的摄像透镜阵列LS1、光圈部件12、摄像透镜13矩阵排列的摄像透镜阵列LS2、遮光部件14、摄像透镜15矩阵排列的摄像透镜阵列LS3，形成作为成形部件的透镜组装体LSY。然而在透镜组装体LSY中，有时混有摄像透镜的不合格品。在此是在组装前检查摄像透镜11、13、15，挑选都没有缺陷的组合。这里是以摄像透镜11’出现成形缺陷。 
如图5及图6(a)所示，只在透镜组装体LSY中摄像透镜11、13、15没有缺陷的组合所对应的位置上分别配置粘结挑选过的元件单元EU，形成装置组装体ASY。然后如图5及图6(b)所示，用切片刀片DB将装置组装体ASY切断，分离成一个个。此时，含有缺陷摄像透镜11’的摄像透镜组被废弃处理或回收再循环处理，因为没有粘结一般来说是较昂贵的元件单元EU所以减少浪费。 
这样，对全部合格的摄像透镜组10和合格的元件单元EU的组合，如图7所示地从透镜侧嵌合镜框56，可以通过导电性粘结剂EB固定到树脂板54上，并且能够导通。然后对着导电部件55通过支持球HB载置到没有图示的基板上，搬到回流槽。 
以上参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不被解释为局限于上述实施方式，可以做适宜的变更和改良。摄像透镜也可以由单透镜构成。 

Claims (5)

1.一种摄像装置，其特征在于，备有：
导电性镜框；
元件单元，包括备有光电变换部的摄像元件；
摄像透镜，被装在所述镜框内，使被摄物体成像于所述摄像元件的所述光电变换部；
其中，配置有多个导电部件，
所述元件单元上有能够接触所述镜框的至少一个导电部件露出，至少另一个导电部件与所述一个导电部件分开设置并且经由配线层与所述一个导电部件连接，该另一个导电部件经由接触支持球与基板地线配线接触。
2.权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，所述元件单元备有被装在所述摄像元件反面的树脂板，所述导电部件被嵌入该树脂板，所述导电部件通过切断所述树脂板而露出。
3.权利要求1或2中记载的摄像装置，其特征在于，所述导电部件被连接在所述摄像装置的地线上。
4.一种摄像装置，其特征在于，备有：
元件单元，其包括备有光电变换部的摄像元件和装在所述摄像元件反面的树脂板；
摄像透镜，使被摄物体成像于所述摄像元件的所述光电变换部；
其中，配置有多个导电部件，
所述元件单元上有能够接触所述镜框的至少一个导电部件露出，至少另一个导电部件与所述一个导电部件分开设置并且经由配线层与所述一个导电部件连接，该另一个导电部件经由接触支持球与基板地线配线接触，
所述树脂板内部嵌有导电部件，在被装到所述摄像元件时该导电部件与所述摄像元件的端子接触。
5.一种摄像装置制造方法，是权利要求1中记载的摄像装置的制造方法，其特征在于，包括下述工序：
形成备有多个所述摄像透镜的摄像透镜阵列；
选择所述摄像透镜阵列中的所定摄像透镜，只在该所定的摄像透镜上粘合所述摄像元件，形成装置组装体；
切断分离所述装置组装体，形成摄像装置。
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