CN104247019B - 摄像模块和摄像模块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
将影像不良等的原因除去、并实现小型化和薄型化。在摄像模块(1)中，固体摄像元件(3)与挠性基板(2)倒装连接，并且在挠性基板(2)设置的开口部(5)通过将挠性基板(2)和粘贴在挠性基板(2)上的各向异性导电性膜(8)熔融而形成。
Description
技术领域
本发明涉及使用固体摄像元件的摄像模块和该摄像模块的制造方法。
背景技术
近年来，使用CCD(charge-coupled device：电荷耦合器件)等固体摄像元件(光电转换元件)的摄像装置被广泛地使用。这样的摄像装置用于车载用、信息通信终端用和医疗用等，被要求小型化和薄型化。
因此，例如在专利文献1中，记载有使用光学玻璃作为基板的结构。具体地说，参照图7进行说明。图7是表示专利文献1中记载的结构的图。如图7所示，专利文献1中记载有如下的光电转换装置：在光学玻璃101上粘接有在绝缘片上形成有多个铜引线的TAB带102，并且在夹着开口部106相对的位置配置有光学玻璃101和CCD 112。
另外，在专利文献2中记载有将基板与摄像元件倒装连接的结构。具体地说，参照图8进行说明。图8是表示专利文献2中记载的结构的图。如图8所示，在专利文献2中记载有一种摄像机模块202，其中，在透光性基板210的一面上形成的配线图案213与摄像元件211通过凸起216被倒装连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开专利公报“特开平7-99214号公报(1995年4月11日公开)”
专利文献2：日本国公开专利公报“特开2001-203913号公报(2001年7月27日公开)”
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在上述以往的结构中，会产生以下的问题。在专利文献1中记载的结构中，在制造时，从TAB带102的开口端面产生毛刺、切屑、树脂粉等，存在这些尘埃落到CCD固体摄像元件的受光面上，成为影像不良等的原因的可能性。
另外，在专利文献2的结构中，使用玻璃作为透光性基板210。玻璃是脆弱材料，因此，在使其变薄方面存在极限，结果会阻碍薄型化。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于实现能够将由于尘埃等附着在摄像元件上而引起影像不良等的原因除去、并能够小型化和薄型化的摄像模块等。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述问题，本发明的摄像模块的特征在于，具备：固体摄像元件，该固体摄像元件具有受光部和电极焊盘；基板，该基板形成有配线图案，并且该配线图案与上述电极焊盘倒装连接，且该基板设置有开口部；各向异性导电性膜，该各向异性导电性膜用于将上述基板与上述固体摄像元件连接而粘贴在该基板上；和透光性部件，该透光性部件设置在上述开口部，使上述受光部接收的光透过，上述开口部通过将上述基板和上述各向异性导电性膜熔融而形成，上述开口部的边缘部分的上述各向异性导电性膜，在熔融后成为作为固化的状态的维持熔融形态的固化状态。
另外，本发明的摄像模块的制造方法，是在形成有配线图案的基板上安装有具有电极焊盘的固体摄像元件的摄像模块的制造方法，该摄像模块的制造方法的特征在于，包括：在上述基板上粘贴各向异性导电性膜的工序；对粘贴有上述各向异性导电性膜的上述基板，通过使切断部分熔融而形成开口部的工序；在上述开口部配置透光性部件的工序；和将上述基板的配线图案与上述固体摄像元件的上述电极焊盘通过凸起(bump)进行倒装连接，使得上述固体摄像元件的受光部能够接收通过上述透光性部件透过的光的工序。
发明效果
如以上所述，本发明的摄像模块具备：固体摄像元件，该固体摄像元件具有受光部和电极焊盘；基板，该基板形成有配线图案，并且该配线图案与上述电极焊盘倒装连接，且该基板设置有开口部；各向异性导电性膜，该各向异性导电性膜用于将上述基板与上述固体摄像元件连接而粘贴在该基板上；和透光性部件，该透光性部件设置在上述开口部，使上述受光部接收的光透过，上述开口部通过将上述基板和上述各向异性导电性膜熔融而形成，上述开口部的边缘部分的上述各向异性导电性膜，在熔融后成为作为固化的状态的维持熔融形态的固化状态。
另外，本发明的摄像模块的制造方法包括：在基板上粘贴各向异性导电性膜的工序；对粘贴有上述各向异性导电性膜的上述基板，通过使切断部分熔融而形成开口部的工序；在上述开口部配置透光性部件的工序；和将上述基板的配线图案与上述固体摄像元件的上述电极焊盘通过凸起进行倒装连接，使得上述固体摄像元件的受光部能够接收通过上述透光性部件透过的光的工序。
由此，能得到以下效果：在将基板与固体摄像元件倒装连接时，即使位于基板与固体摄像元件之间的各向异性导电性膜由于加压、加热而被排出，已成为维持熔融形态的固化状态的部分也能够发挥堤坝的作用，防止被排出的各向异性导电性膜被排出至固体摄像元件等。
另外，通过倒装连接，将基板与固体摄像元件连接，因此，能得到能够实现装置的小型化和薄型化的效果。
因此，能得到以下效果：能够实现能够将影像不良等的原因除去、并能够小型化和薄型化的摄像模块等。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的摄像模块的图，(a)是摄像模块的俯视图，(b)是(a)的A-A’的截面图。
图2是用于对上述摄像元件中的各向异性导电性膜的维持熔融形态的固化部分进行说明的图。
图3是用于对上述摄像元件中的位置偏移确认部进行说明的图，(a)是摄像元件的俯视图，(b)是将(a)的位置偏移确认部放大的图。
图4是表示从与图3的(a)相反的方向看上述摄像元件的状态的图。
图5是表示上述摄像元件中的、挠性基板的端子与凸起的位置关系的图。
图6是表示上制造上述摄像元件的流程的流程图。
图7是用于说明现有技术的图。
图8是用于说明现有技术的图。
具体实施方式
(1.摄像模块的结构)
根据图1至图6对本发明的一个实施方式进行说明如下。本实施方式的摄像模块1被用于各种各样的摄像装置。
图1是表示本实施方式的摄像模块1的结构的图，(a)是摄像模块1的俯视图，(b)是表示(a)的A-A’的截面的图。此外，在本实施方式中，将挠性基板2的配置有固体摄像元件3的一侧设为下侧，将其相反侧设为上侧。由此，从图1的(b)的BB看的状态成为从上方看的状态，从CC看的状态成为从下方看的状态。
如图1所示，本实施方式的摄像模块1中，在中央设置有开口部5的挠性基板2上，作为挠性基板2与固体摄像元件3的连接部件，粘贴有各向异性导电性膜8。固体摄像元件3通过在固体摄像元件3的电极(电极焊盘13)上设置的凸起7与挠性基板2的端子倒装连接(FCB：flip-chip bonding)。另外，在挠性基板2上形成有配线图案11。凸起7例如由金构成。此外，在从上表面侧(与配置有固体摄像元件3的一侧相反的一侧)看挠性基板2的情况下，能够确认作为凸起7的痕迹的凸起痕迹7’。
另外，固体摄像元件3以覆盖挠性基板2的开口部5的方式配置。
另外，在挠性基板2的开口部5，以覆盖固体摄像元件3的像素区域(受光部12)的方式配置有玻璃4。挠性基板2与固体摄像元件3的接触面通过各向异性导电性膜8密封，挠性基板2与玻璃4通过增强树脂9密封。
另外，如后所述，开口部5通过利用激光等使挠性基板2的切断部分熔融而形成。由此，挠性基板2的开口部5的边缘部分成为作为各向异性导电性膜8熔融而变硬的状态的维持熔融形态的固化状态。即，粘贴有各向异性导电性膜8的状态的挠性基板2被切断。
具体而言，如图2所示，挠性基板2的开口部5的边缘部分和挠性基板2的外形的长边部分成为维持熔融形态的固化状态(图2的各向异性导电性膜维持熔融形态的固化部分8)。
另外，固体摄像元件3的外形的短边侧的长度X，与挠性基板2的短边侧的长度Y大致相同。在本实施方式中，(固体摄像元件3的外形的短边侧的长度X)/(挠性基板2的短边侧的长度Y)为0.9以上。
另外，配线图案11的外形部分的与固体摄像元件3的角部对应的部分中的至少2处呈矩形被挖去，成为位置偏移确认部6。在本实施方式中，以100μm见方被挖去。此外，关于位置偏移确认部6的详细情况将在后面说明。
另外，在挠性基板2上，一端向一个方向延长而设置有外部端子。
(2.位置偏移确认部6的详细情况)
接着，参照图3、4对位置偏移确认部6的详细情况进行说明。图3是用于对位置偏移确认部6的详细情况进行说明的图，(a)是摄像模块1的俯视图，(b)是将位置偏移确认部6放大的图。图4是表示从固体摄像元件3一侧看摄像模块1的状态的图。
如图3的(b)所示，位置偏移确认部6是配线图案11的角部呈矩形被挖去，在被挖去的区域，固体摄像元件3的角部露出的状态。该固体摄像元件3的露出的部分(确认区域10)的面积，根据挠性基板2与固体摄像元件3的位置关系而变化。由此，通过将挠性基板2与固体摄像元件3处于正确的位置关系的情况下的确认区域10的面积和测定出的确认区域10的面积进行比较，能够确认挠性基板2与固体摄像元件3的配置是否存在偏移。
(3.配线图案11的端子与凸起7的位置关系)
接着，参照图5对配线图案11的端子与凸起7的位置关系进行说明。图5是表示配线图案11的电极与凸起7的位置关系的图。
在图5中，用黑色圆点表示凸起7。如图5所示，凸起7配置在配线图案11的端子部分。
(4.摄像模块1的制造方法)
接着，参照图6对摄像模块1的制造方法进行说明。图6是表示摄像模块1的制造方法的流程的流程图。
首先，接收形成有配线图案11的挠性基板2(S1)。接着，在接收的挠性基板2上粘贴各向异性导电性膜8(S2)。各向异性导电性膜8是ACF(anisotropic conductive film：各向异性导电性膜)、NCF(non conductive film：非导电性膜)等。
然后，对粘贴有各向异性导电性膜8的挠性基板2，在利用激光等使其熔融的同时进行加工，由此形成开口部5(S3)。更详细地说，在利用激光等使其熔融的同时进行用于形成配置固体摄像元件3的像素区域的开口部5的加工。另外，包括树脂注入部的切断线的加工，也在利用激光等使其熔融的同时进行，其中，上述树脂注入部注入用于固定玻璃4并且增强玻璃4与挠性基板2的固定的树脂。
通过在使其熔融的同时进行加工，在加工部的附近(约20μm)，各向异性导电性膜8的固化反应进行。因此，在下一工序的将固体摄像元件3与挠性基板2的端子倒装连接时，即使位于固体摄像元件3与挠性基板2之间的各向异性导电性膜8由于被加压、被加热而被排出，各向异性导电性膜8的维持熔融形态的固化部分(各向异性导电性膜维持熔融形态的固化部分8’)也能够发挥堤坝的作用，使得各向异性导电性膜8不会溢出至挠性基板2之外。
在为了减小尺寸而期望与固体摄像元件3的尺寸大致相同的尺寸的摄像模块1中，固体摄像元件3与挠性基板2的宽度大致相同。在该情况下，为了确保固体摄像元件3与挠性基板2的连接的可靠性，在固体摄像元件3的周围需要用于增强的树脂。
但是，在固体摄像元件3与挠性基板2的宽度大致相同的情况下，能够涂敷上述树脂的区域有限。由此，在现有技术中，难以制作在实现摄像模块1的小型化的同时确保挠性基板2与固体摄像元件3的连接的可靠性的摄像模块1。
在本实施方式中，在挠性基板2上粘贴有各向异性导电性膜8，因此，在形成挠性基板2的外形的激光切断时，各向异性导电性膜8熔融、固化，由此能够形成堤坝。
该堤坝的部分利用将固体摄像元件3倒装安装在挠性基板2上时的热(例如，200℃)，在连接部分之前完全固化。由此，能够防止连接部分的各向异性导电性膜8向外部排出。
由此，能够实现能够小型化、并且也能够确保固体摄像元件3与挠性基板2的连接的可靠性的摄像模块1。
另外，因为在挠性基板2上预先粘贴有各向异性导电性膜8，所以，也能够削减用于制作摄像模块1的工时数，也能够降低成本。
另外，在利用激光进行加工处理时，期望在一部分设置树脂积存部(未图示)。由此，能够提高液体树脂的注入的稳定性。另外，即使注入的液体树脂产生了剩余，也能够使其滞留在树脂积存部，能够防止其溢出至挠性基板2之外。此外，作为树脂积存部的位置，例如，可以考虑设置在玻璃4的4个角部。
另一方面，在固体摄像元件3中，在固体摄像元件3的电极焊盘上形成凸起7(S4)。
然后，将在电极焊盘上形成有凸起7的固体摄像元件3与具有开口部5的挠性基板2的端子倒装连接(S5)。
在倒装连接后，从固体摄像元件3的背面、即摄像模块1的上侧确认凸起痕迹7’，进一步，在挠性基板2的、至少2处位置偏移确认部6，确认从配线图案11露出的作为固体摄像元件3的角部的确认区域10的面积(S6)。
以往，利用各向异性导电性膜8那样的具有导电性的连接部件将固体摄像元件3那样的半导体芯片与挠性基板2那样的基板倒装连接时的检查方法，通过X射线透射法和利用治具的电特性检查来进行。因为连接部看不见，所以利用X射线透射法来进行半导体芯片的凸起位置与基板的端子位置的位置偏移的确认。但是，当对半导体芯片照射X射线时，暗电流增加，成为元件劣化的原因，因此，确认后的样品进行废弃处理。然后，进行利用治具的电特性检查。因此，需要用于进行电特性检查的治具，成为成本上升的主要原因。
因此，本申请的发明人进行了反复研究，结果发现，在将固体摄像元件3与挠性基板2倒装连接时，如果能够在搭载有固体摄像元件3的挠性基板2的背面的与凸起位置对应的位置确认凸起痕迹，则进行了稳定的连接。因此，能够通过确认凸起痕迹7’来确认是否适当地进行了倒装连接。
另外，在挠性基板2与固体摄像元件3的尺寸大致相等的情况下，确认挠性基板2的端子与固体摄像元件3的凸起7的位置偏移的方法，以往没有。这是因为，即使在基板上设置有位置偏移确认标记，由于连接部件的排出，也不能识别位置偏移确认标记。
因此，在本实施方式中，将配线图案11的、与固体摄像元件3的外形的角部对应的部分呈矩形挖去，使用固体摄像元件3的外形露出的区域的面积，确认挠性基板2的端子与固体摄像元件3的凸起7的位置偏移。
由此，能够可靠地确认挠性基板2的端子与固体摄像元件3的凸起7的位置偏移，能够降低成本。
通过以上的工序，能够制造摄像模块1。
(5.本实施方式的效果)
如以上所述，本实施方式的摄像模块1中，预先在挠性基板2上粘贴作为将固体摄像元件3与挠性基板2连接的具有导电性的连结部件的各向异性导电性膜8，在使其熔融的同时加工形成成为固体摄像元件3的像素区域的开口部5。然后，将挠性基板2与固体摄像元件3倒装连接。
由此，在使其熔融的同时加工得到的开口部5的边缘部分(约20μm)，作为连结部件的各向异性导电性膜8的固化反应进行而成为维持熔融形态的固化状态。由此，在下一工序的将固体摄像元件3与挠性基板2倒装连接时，即使位于固体摄像元件3与挠性基板2之间的各向异性导电性膜8由于被加压、加热而被排出，已成为维持熔融形态的固化状态的各向异性导电性膜维持熔融形态的固化部分8’也能够发挥堤坝那样的作用，被排出的各向异性导电性膜8不会被排出至挠性基板2的外部。因此，能够将影像不良等的原因消除。
另外，能够以挠性基板2与固体摄像元件3的短边的长度大致相同的尺寸构成摄像模块1，能够提供小型化和薄型化的摄像模块1。
另外，本发明也能够如以下那样表述。即，本发明的摄像模块的特征在于，具备：固体摄像元件，该固体摄像元件具有受光部和电极焊盘；基板，该基板形成有配线图案，并且该配线图案与上述电极焊盘倒装连接，且该基板设置有开口部；各向异性导电性膜，该各向异性导电性膜用于将上述基板与上述固体摄像元件连接而粘贴在该基板上；和透光性部件，该透光性部件设置在上述开口部，使上述受光部接收的光透过，上述开口部通过将上述基板和上述各向异性导电性膜熔融而形成，上述开口部的边缘部分的上述各向异性导电性膜，在熔融后成为作为固化的状态的维持熔融形态的固化状态。
另外，本发明的摄像模块的制造方法，是在形成有配线图案的基板上安装有具有电极焊盘的固体摄像元件的摄像模块的制造方法，该摄像模块的制造方法的特征在于，包括：在上述基板上粘贴各向异性导电性膜的工序；对粘贴有上述各向异性导电性膜的上述基板，通过使切断部分熔融而形成开口部的工序；在上述开口部配置透光性部件的工序；和将上述基板的配线图案与上述固体摄像元件的上述电极焊盘通过凸起进行倒装连接，使得上述固体摄像元件的受光部能够接收通过上述透光性部件透过的光的工序。
根据上述的结构或方法，开口部的边缘部分的各向异性导电性膜已成为维持熔融形态的固化状态。因此，在将基板与固体摄像元件倒装连接时，即使位于基板与固体摄像元件之间的各向异性导电性膜由于加压、加热而被排出，已成为上述维持熔融形态的固化状态的部分也能够发挥堤坝那样的作用，能够防止被排出的各向异性导电性膜被排出至固体摄像元件等。
另外，通过倒装连接，将基板与固体摄像元件连接，因此，能够实现装置的小型化和薄型化。
因此，能够实现能够将影像不良等的原因除去、并能够小型化和薄型化的摄像模块等。
在本发明的摄像模块中，上述固体摄像元件的外形的短边的长度可以为上述基板的外形的短边的长度的十分之九以上。
根据上述的结构，能够使基板的外形的尺寸为与固体摄像元件的外形的尺寸大致相同。由此，能够使装置进一步小型化。
在本发明的摄像模块中，上述基板也可以为挠性印制电路基板。
在本发明的摄像模块中，上述基板与上述固体摄像元件的接触面可以由树脂密封。
根据上述的结构，因为由树脂密封，所以能够使上述基板与上述固体摄像元件的接触更强固。
在本发明的摄像模块中，可以在上述基板的一端向一个方向延长的区域设置有外部端子。
根据上述的结构，能够将基板的外部端子折弯而用于组装。
在本发明的摄像模块中，可以：上述配线图案形成在矩形状的区域，该矩形状的区域的4个角部中的至少2个角部被切去。
根据上述的结构，在形成有配线图案的矩形的区域中的被切去的部分，固体摄像元件的外形的一部分露出。
于是，使用固体摄像元件与配线图案的接触位置正确的情况下的、上述露出的面积，能够确认固体摄像元件与配线图案的接触位置是否正确。
在本发明的摄像模块的制造方法中，可以在上述进行倒装连接的工序之后，包括确认上述基板的凸起痕迹的工序。
根据上述的方法，通过确认凸起痕迹，能够确认是否正确地进行了倒装连接。
本发明并不限定于上述的实施方式，能够在权利要求书的范围内进行各种变更。即，将在权利要求书的范围内适当变更后的技术手段进行组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
适合于信息通信终端用摄像机、车载用摄像机、医疗用摄像机等使用固体摄像元件形成的小型固体摄像模块。
符号说明
1 摄像模块
2 挠性基板(挠性印制电路基板)
3 固体摄像元件
4 玻璃(透光性部件)
5 开口部
6 位置偏移确认部
7 凸起
8 各向异性导电性膜
9 增强树脂
10 确认区域
11 配线图案
12 受光部
13 电极焊盘
Claims (7)
1.一种摄像模块，其特征在于，具备：
固体摄像元件，该固体摄像元件具有受光部和电极焊盘；
基板，该基板形成有配线图案，并且该配线图案与所述电极焊盘倒装连接，且该基板设置有开口部；
各向异性导电性膜，该各向异性导电性膜用于将所述基板与所述固体摄像元件连接而粘贴在该基板上；和
透光性部件，该透光性部件设置在所述开口部，使所述受光部接收的光透过，
所述开口部通过将所述基板和所述各向异性导电性膜熔融而形成，
所述开口部的边缘部分的所述各向异性导电性膜，在熔融后成为作为固化的状态的维持熔融形态的固化状态，
所述配线图案形成在矩形状的区域，该矩形状的区域的4个角部中的至少2个角部被切去。
2.如权利要求1所述的摄像模块，其特征在于：
所述固体摄像元件的外形的短边的长度为所述基板的外形的短边的长度的十分之九以上。
3.如权利要求1或2所述的摄像模块，其特征在于：
所述基板为挠性印制电路基板。
4.如权利要求1或2所述的摄像模块，其特征在于：
所述基板与所述固体摄像元件的接触面由树脂密封。
5.如权利要求1或2所述的摄像模块，其特征在于：
在所述基板的一端向一个方向延长的区域设置有外部端子。
6.一种摄像模块的制造方法，其是在形成有配线图案的基板上安装有具有电极焊盘的固体摄像元件的摄像模块的制造方法，该摄像模块的制造方法的特征在于，包括：
在所述基板上粘贴各向异性导电性膜的工序；
对粘贴有所述各向异性导电性膜的所述基板，通过使切断部分熔融而形成开口部的工序；
在所述开口部配置透光性部件的工序；和
将所述基板的配线图案与所述固体摄像元件的所述电极焊盘通过凸起进行倒装连接，使得所述固体摄像元件的受光部能够接收通过所述透光性部件透过的光的工序，
所述开口部的边缘部分的所述各向异性导电性膜，在熔融后成为作为固化的状态的维持熔融形态的固化状态，
所述配线图案形成在矩形状的区域，该矩形状的区域的4个角部中的至少2个角部被切去。
7.如权利要求6所述的摄像模块的制造方法，其特征在于：
在所述进行倒装连接的工序之后，包括确认所述基板的凸起痕迹的工序。
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