CN107534741A - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

摄像装置(1)具有：摄像元件(30)，其具有配设在对置面(10SB)上的多个凸状电极(32)；以及布线板(40)，其在第1主面(40SA)具有多个第1端部电极(42A)，在第2主面(40SB)具有多个第2端部电极(42B)，布线板(40)以直立状态配设在对置面(30SB)上，多个凸状电极(32)包含第1凸状电极(32A)和第2凸状电极(32B)，第1凸状电极(32A)与第1端部电极(42)接合，第2凸状电极(32B)与第2端部电极(42B)接合，通过第1凸状电极(32A)和第2凸状电极(32B)夹持布线板(40)。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及具备摄像元件和布线板的摄像装置，所述摄像元件在与受光面对置的对置面上具有凸状电极，所述布线板具有与所述凸状电极接合的端部电极。
背景技术
平面观察尺寸与摄像元件的平面观察尺寸大致相同的CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)型摄像装置是小型的、特别是细径的，所以，用于电子内窥镜的前端部。
如图1所示，在日本特开2000-199863号公报中公开了具有摄像元件130、图案膜150、布线板140、信号缆线160的摄像装置101。在摄像元件130的形成有受光部131的受光面上配设有电极132。电极132经由挠性的图案膜150而与布线板140电连接。信号缆线160与配设有电子部件145的布线板140的后方的电极146接合。
如图2所示，布线板140由T字形状的多层陶瓷板构成，该T字形状的多层陶瓷板由垂直朝向的基板140A和与基板140A垂直的水平朝向的基板140B构成。图案膜150与垂直朝向的基板140A接合，与键合垫141电连接。而且，以使键合垫142与键合垫141相邻的方式粘接水平朝向的基板140B。公开了在键合垫141和键合垫142上利用焊料143跨越进行结合，由此能够提高基板140A和基板140B的结合强度。
摄像元件130经由图案膜150而与布线板140连接。因此，与摄像元件和布线板不经由其他部件进行接合的摄像装置相比，摄像装置101的接合可靠性不高。并且，在摄像元件130上粘接有基板140A，所以，摄像装置101的长度长了基板140A的厚度的量。并且，在摄像元件130的上侧面配设有图案膜150，所以，摄像装置101的外形尺寸比摄像元件130的外形尺寸大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-199863号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的实施方式的目的在于，提供摄像元件和布线板的接合可靠性较高的、小型的摄像装置。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的摄像装置具有：摄像元件，其具有接收从受光面入射的光的受光部和配设在与所述受光面对置的对置面上的多个凸状电极；以及布线板，其在第1主面具有多个第1端部电极，在第2主面具有多个第2端部电极，其中，所述布线板以直立状态配设在所述摄像元件的所述对置面上，所述多个凸状电极包含第1凸状电极和第2凸状电极，所述第1凸状电极与所述第1端部电极接合，所述第2凸状电极与所述第2端部电极接合，通过所述第1凸状电极和所述第2凸状电极夹持所述布线板。
发明效果
根据本发明的实施方式，能够提供摄像元件和布线板的接合可靠性较高的、小型的摄像装置。
附图说明
图1是现有的摄像装置的立体图。
图2是现有的摄像装置的布线板的立体图。
图3是实施方式的摄像装置的分解图。
图4是实施方式的摄像装置的剖视图。
图5A是用于说明实施方式的摄像装置的制造方法的局部剖视图。
图5B是用于说明实施方式的摄像装置的制造方法的局部剖视图。
图5C是用于说明实施方式的摄像装置的制造方法的局部剖视图。
图6是实施方式的变形例1的摄像装置的、从后方观察时的示意图。
图7是实施方式的变形例2的摄像装置的、从后方观察时的示意图。
图8是实施方式的变形例3的摄像装置的、从后方观察时的示意图。
图9是实施方式的变形例4的摄像装置的、从后方观察时的示意图。
图10是实施方式的变形例5的摄像装置的、从后方观察时的示意图。
图11是实施方式的变形例6的摄像装置的、从后方观察时的示意图。
图12是实施方式的变形例7的摄像装置的局部剖视图。
图13是实施方式的变形例8的摄像装置的局部剖视图。
图14是实施方式的变形例9的摄像装置的剖视图。
具体实施方式
<实施方式>
如图3和图4所示，本发明的实施方式的摄像装置1具有摄像元件30和布线板40作为基本结构要素。另外，在以下的说明中，基于各实施方式的附图是示意性的，应该留意到各部分的厚度与宽度的关系、各个部分的厚度的比率和相对角度等与现实不同，有时在附图的相互之间也包含彼此的尺寸关系和比率不同的部分。
由硅等半导体构成的摄像元件30具有接收从受光面30SA入射的光的受光部31、以及配设在与受光面30SA对置的对置面30SB上的与受光部31连接的多个凸状电极32。另外，配设有布线等(未图示)的凸状电极32的周围例如通过由氧化硅、氮化硅或树脂等构成的绝缘/密封薄膜(未图示)进行绝缘/密封。摄像元件30可以是表面照射型(FSI：Front-sideIllumination)，也可以是背面照射型(BSI：Back-side Illumination)。
多个凸状电极32包含第1凸状电极32A(32A1～32A3)和第2凸状电极32B(32B1～32B3)。另外，下面，在分别叙述相同功能的多个结构要素时，有时省略标号末尾的1个文字。例如，将第1凸状电极32A1～32A3中的各个第1凸状电极称为32A，将凸状电极32A、32B中的各个凸状电极称为凸状电极32。
在摄像装置1中，第1凸状电极32A与第2凸状电极32B的分开距离T32、例如第1凸状电极32A1与第2凸状电极32B1的分开距离T32跟布线板40的厚度T40大致相同。
另外，在CSP型摄像元件30的受光面30SA上粘接有罩部件20，以在制造工序中保护受光部31。罩部件20以不妨碍受光部31的受光的方式保护摄像元件30。罩部件20由具有光透射性的玻璃或树脂等光透射性部件构成。
在罩部件20上还配设有光学系统10。光学系统10具有使来自被摄体的光会聚在受光部31上的透镜11、以及保持透镜11的框部件12。透镜11使来自被摄体的光会聚并成像在受光部31上。另外，光学系统10所具有的透镜11可以是单一透镜，也可以组合多个透镜。并且，罩部件20的上表面也可以为凸形状，具有光学系统10的透镜的功能。
布线板40由硬性布线板或柔性基板、或者它们的组合构成。布线板40在第1主面40SA具有多个第1端部电极42A(42A1～42A3)，在第2主面40SB具有多个第2端部电极42B(42B1～42B3)。在布线板40上表面安装有电子部件45。并且，在后端部配设有接合信号缆线(未图示)的电极垫43。
布线板40的侧面与摄像元件30的对置面30SB抵接，第1主面40SA和第2主面40SB以直立状态配设在对置面30SB上。而且，第1凸状电极32A与第1端部电极42A接合，第2凸状电极32B与第2端部电极42B接合，通过第1凸状电极32A和第2凸状电极32B夹持布线板40。另外，布线板40的宽度W40为摄像元件30的宽度W30以下即可。
如图5A所示，严格地讲，布线板40的厚度T40是包含端部电极42A、42B的厚度。第1凸状电极32A与第2凸状电极32B的分开距离T32不需要跟布线板40的厚度T40完全相同，能够夹持布线板40即可，也可以比厚度T40稍小。例如是0.95×T40≦T32≦T40。
如图5B所示，通过第1凸状电极32A和第2凸状电极32B夹持布线板40。而且，例如当由焊料构成的凸状电极32熔解时，如图5C所示，凸状电极32与端部电极42接合。
在摄像装置1中，摄像元件30的凸状电极32和布线板40的端部电极42被直接接合。因此，摄像装置1的接合可靠性较高。并且，在摄像元件30的对置面30SB上以直立方式配设有布线板40。因此，在摄像装置1中，电极垫43与信号缆线的接合容易。进而，与现有的摄像元件相比，摄像装置1的长度较短。并且，与现有的摄像元件的布线板140相比，摄像装置1的布线板40的结构简单、制造容易。
特别是在凸状电极32的凸部由焊料构成的情况下，仅在夹持布线板40的状态下进行加热，就能够同时且可靠地接合多个凸状电极32和多个端部电极42。
为了稳定地夹持布线板40，优选凸状电极32的高度包含电极垫33的厚度在内为10μm以上，特别优选为25μm以上。从制造技术的观点来看，优选凸状电极32的高度例如为200μm以下。
另外，为了稳定地夹持布线板40，优选凸状电极32的数量为4个以上，特别优选为6个以上。根据摄像元件30的规格，在电气上需要的凸状电极32的数量较少的情况下，多个凸状电极32可以包含不与受光部31连接或与其他凸状电极相同电位的虚设电极。该情况下，在布线板40上当然也配设有虚设的端部电极。
例如，在摄像元件30为4端子型的情况下，为了使凸状电极为6个，优选配设凸状电极32A1、32B1作为虚设电极。
<变形例>
接着，对实施方式的变形例的摄像装置进行说明。变形例的摄像装置与实施方式的摄像装置1相似，具有相同效果，所以，对相同功能的结构要素标注相同标号并省略说明。
<变形例1>
如图6所示，在变形例1的摄像装置1A中，摄像元件30A的多个凸状电极32包含与凸状电极32A和凸状电极32B不同形状的多个凸状电极32AX、32BX。
如凸状电极32AX、32BX那样，凸状电极32的形状可以是沿着布线板40的端边的细长形状、例如拱形。即，多个凸状电极32可以包含形状不同的凸状电极。另外，在布线板40A上当然也配设有与凸状电极32AX、32BX的形状一致的细长形状的端部电极。
<变形例2～变形例6>
在变形例2～变形例6的摄像装置1B～1F中，布线板包含分支部，该分支部具有与第1主面40SA垂直的第3主面40SC和第4主面40SD，截面形状为L字形、T字形、+字形、匚字形或U字形，分支部在第3主面40SC具有第3端部电极42C，在第4主面40SD具有第4端部电极42D，在摄像元件的对置面30SB上配设有第3凸状电极32C和第4凸状电极32D，第3凸状电极32C与第3端部电极42C接合，第4凸状电极32D与第4端部电极42D接合，通过第3凸状电极42C和第4凸状电极42D夹持分支部。
例如，在图7所示的变形例2的摄像装置1B中，布线板40B为包含分支部40T的T字形(T shape)，该分支部40T具有与第1主面40SA垂直的第3主面40SC和第4主面40SD。而且，第3凸状电极32C与第3端部电极42C接合，第4凸状电极32D与第4端部电极42D接合，通过第3凸状电极32C和第4凸状电极32D夹持分支部40T。
在图8所示的变形例3的摄像装置1C中，布线板40C为包含分支部40L的L字形(Lshape)，该分支部40L具有与第1主面40SA垂直的第3主面40SC和第4主面40SD。
另外，如图8所示，关于夹持布线板的多个凸状电极的分开距离T32，只要夹持布线板40即可，可以与布线板40的厚度T40无关地配置。即，夹持布线板的2个凸状电极可以隔着布线板40而不是相互面对。并且，如图7所示，也可以具有不存在隔着布线板40对置的对方的凸状电极。
在图9所示的变形例4的摄像装置1D中，布线板40D为包含分支部40X1和分支部40X2的X字形(X shape)，所述分支部40X1具有与第1主面40SA垂直的第3主面40SC和第4主面40SD，所述分支部40X2具有与第1主面40SA垂直的第5主面40SE和第6的主面40SF。
在图10所示的变形例5的摄像装置1E中，布线板40E为包含分支部40V1和分支部40V2的匚字形(square-U shape)，所述分支部40V1具有与第1主面40SA垂直的第3主面40SC和第4主面40SD，所述分支部40V2具有与第1主面40SA垂直的第5主面40SE和第6的主面40SF。
在图11所示的变形例6的摄像装置1F中，布线板40F为包含分支部40U1和分支部40U2的U字形(U shape)，所述分支部40U1具有与第1主面40SA垂直的第3主面40SC和第4主面40SD，所述分支部40U2具有与第1主面40SA垂直的第5主面40SE和第6的主面40SF。
与实施方式的摄像装置1相比，在变形例2～6的摄像装置1B～1F中，摄像元件和布线板被牢固地接合。
<变形例7>
如图12所示，变形例7的摄像装置1G在摄像元件30的对置面30SB与布线板40的端面之间具有传热部件50。传热部件50由如下树脂构成，该树脂包含热传导率为0.1W/(mK)以上、优选为5W/(mK)以上的高热传导率的粉体。
在抵接的对置面30SB与布线板40的端面之间具有传热部件50的摄像装置1G使摄像元件30产生的热经由形成在摄像元件30的对置面30SB上的绝缘/密封薄膜高效地传热到布线板40。因此，摄像装置1G的可靠性优良。
<变形例8>
如图13所示，在变形8的摄像装置1H中，布线板40H的基材(芯材)40M由热传导率为10W/(mK)以上、优选为20W/(mK)以上的高热传导率材料构成。
例如，基材40M由铜(398W/(mK))、铝(236W/(mK))等金属、以及氧化铝(20W/(mK))、碳化硅(200W/(mK))、氮化硅(27W/(mK))、氮化铝(170W/(mK))等陶瓷构成。
关于布线板40H，在基材40M为导体的情况下，隔着由聚酰亚胺等构成的绝缘层40I配设有端部电极42等。
在摄像装置1H中，布线板40高效地传导摄像元件30产生的热。因此，摄像装置1H的可靠性优良。
<变形例9>
如图14所示，在变形9的摄像装置1I中，布线板40I的两端部分别由摄像元件30的第1凸状电极32A和第2凸状电极32B夹持。各个第1凸状电极32A和第2凸状电极32B配设在相同的电极垫33上，是相同电位。即，夹持布线板40I的第1主面40SA上的第1凸状电极32A和第2主面40SB上的第2凸状电极32B可以电连接。
在布线板40I的后方部接合有信号缆线60。在摄像装置1I中，使挠性的布线板40I弯曲，通过布线板40I夹持其两端部，所以，结构简单。
本发明不限于上述实施方式和变形例等，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更、组合和应用。
标号说明
1、1A～1I：摄像装置；10：光学系统；20：罩部件；30：摄像元件；30SA：受光面；30SB：对置面；31：受光部；32：凸状电极；40：布线板；42：端部电极；50：传热部件；60：信号缆线；101：摄像装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种摄像装置，其具有：
摄像元件，其具有接收从受光面入射的光的受光部和配设在与所述受光面对置的对置面上的多个凸状电极；以及
布线板，其在第1主面具有多个第1端部电极，在第2主面具有多个第2端部电极，
所述摄像装置的特征在于，
所述布线板以直立状态配设在所述摄像元件的所述对置面上，
所述多个凸状电极包含第1凸状电极和第2凸状电极，
所述多个凸状电极的高度为10μm以上，
所述第1凸状电极与所述第1端部电极接合，所述第2凸状电极与所述第2端部电极接合，通过所述第1凸状电极和所述第2凸状电极夹持所述布线板。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述第1凸状电极和所述第2凸状电极由焊料构成。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
所述布线板的端面与所述摄像元件的所述对置面抵接，
所述布线板的基材的热传导率为10W/(mK)以上。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，
在所述摄像元件的所述对置面与所述布线板的端面之间具有热传导率为0.1W/(mK)以上的传热部件。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述布线板包含分支部，该分支部具有与所述第1主面垂直的第3主面和第4主面，所述布线板的截面形状为L字形、T字形、X字形、匚字形或U字形，
所述分支部在所述第3主面具有第3端部电极，在所述第4主面具有第4端部电极，
在所述摄像元件的所述对置面配设有第3凸状电极和第4凸状电极，所述第3凸状电极与所述第3端部电极接合，所述第4凸状电极与所述第4端部电极接合，通过所述第3凸状电极和所述第4凸状电极夹持所述分支部。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述多个凸状电极包含不与所述受光部连接或与其他凸状电极相同电位的虚设电极。

Claims (6)

1.一种摄像装置，其具有：
摄像元件，其具有接收从受光面入射的光的受光部和配设在与所述受光面对置的对置面上的多个凸状电极；以及
布线板，其在第1主面具有多个第1端部电极，在第2主面具有多个第2端部电极，
所述摄像装置的特征在于，
所述布线板以直立状态配设在所述摄像元件的所述对置面上，
所述多个凸状电极包含第1凸状电极和第2凸状电极，
所述第1凸状电极与所述第1端部电极接合，所述第2凸状电极与所述第2端部电极接合，通过所述第1凸状电极和所述第2凸状电极夹持所述布线板。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述第1凸状电极和所述第2凸状电极由焊料构成。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其特征在于，
所述布线板的端面与所述摄像元件的所述对置面抵接，
所述布线板的基材的热传导率为10W/(mK)以上。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，
在所述摄像元件的所述对置面与所述布线板的端面之间具有热传导率为0.1W/(mK)以上的传热部件。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述布线板包含分支部，该分支部具有与所述第1主面垂直的第3主面和第4主面，所述布线板的截面形状为L字形、T字形、X字形、匚字形或U字形，
所述分支部在所述第3主面具有第3端部电极，在所述第4主面具有第4端部电极，
在所述摄像元件的所述对置面配设有第3凸状电极和第4凸状电极，所述第3凸状电极与所述第3端部电极接合，所述第4凸状电极与所述第4端部电极接合，通过所述第3凸状电极和所述第4凸状电极夹持所述分支部。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述多个凸状电极包含不与所述受光部连接或与其他凸状电极相同电位的虚设电极。
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