CN1486079A - 摄像机模块 - Google Patents

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Abstract

一种摄像机模块，提供由透明树脂(15)密封摄像元件(13)等芯片装置的小型、薄型的摄像机模块。该摄像机模块(10)包括：导电图案(11)；通过由倒装法在导电图案(11)上安装，将形成元件的面遮光的信号处理元件(12)；在信号处理元件(12)上固定的摄像元件(13)；电连接摄像元件(13)和导电图案(11)的金属配线(16)；覆盖信号处理元件(12)、摄像元件(13)及金属配线(16)的透明树脂(15)；位于摄像元件(13)上方的透镜(13)。

Description

摄像机模块
技术领域
本发明涉及摄像机模块，特别是涉及通过将摄像元件和信号处理元件形成迭层结构而实现薄型、轻量化的摄像机模块。
背景技术
近年来，摄像机模块在手机、笔记本电脑等上被积极地采用。从而摄像机模块要求小型化、薄型化、轻量化。
在本发明中，作为一例，使用用CCD作为半导体摄像元件的摄像机模块进行说明。并且，也可使用CCD以外的半导体摄像元件(例如CMOS传感器等)。
参照图17说明现有的摄像机模块的结构。首先，在安装衬底101上安装CCD102。而后，在CCD102上方，将对来自外部的光进行聚光的透镜105固定在透镜圆筒106。另外，透镜圆筒106由透镜支持器107保持，透镜支持器107利用透镜紧固螺钉1088安装在安装衬底101上(例如参照专利文献1)。
在此，CCD是(Charge Coupled Device)的简称，其具有输出对应由透镜105聚集的光的强度的电荷的作用。另外，透镜圆筒106侧面形成螺纹状(未图示)，具有通过旋转进行透镜105的聚焦的作用。
另外，在安装衬底101的表面及反面安装有片状部件103和反面片状部件104。作为这些片状部件，可例举DSP、驱动器用IC、电容器、电阻、二极管。DSP是(Digital Signal Processor)的简称，其具有高速处理由CCD传送的数字信号的作用。另外，驱动器用IC具有为了驱动CCD使来自DSP的驱动信号升压并转送在CCD内存储的电荷的作用。
参照图18说明该摄像机模块的组装方法。首先，参照图18(A)，准备安装衬底101，在安装衬底101的反面安装反面片状部件104。
其次，参照图18(B)，在安装衬底101的表面安装CCD102和片状部件103。
最后，参照图18(C)，将固定透镜105的透镜圆筒106固定在透镜支持器107上，并使用透镜紧固螺钉108将透镜支持器107固定在安装衬底101上。另外，为了由透镜紧固螺钉108固定透镜支持器107，在对应的位置形成有通孔。通过以上的方法，完成使用安装衬底101的现有摄像机模块。
专利文献1
特开2002-185827号公报(第四页、图2)
然而，现有的摄像机模块具有如下问题。
因为在安装衬底101上平面安装进行CCD102的信号处理及其驱动的DSP及驱动器用IC等元件，故需要大面积的安装衬底，这阻碍了摄像机模块的小型化。
并且，安装衬底101本来是不需要的。但是在制造方法上为了将电极粘合对位、为了固定透镜支持器107，而使用安装衬底101。因此该安装衬底101不可没有。
本发明是鉴于上述问题而构成的，其主要目的是提供一种摄像机模块。其通过将CCD等摄像元件和进行其信号处理的元件形成迭层结构实现了小型化、薄型化。
发明内容
本发明提供一种摄像机模块。
第一，其包括：导电图案；通过由倒装法在所述导电图案上安装，将形成元件的面遮光的信号处理元件；在所述信号处理元件上固定的摄像元件；电连接所述摄像元件和所述导电图案的金属配线；覆盖所述信号处理元件、所述摄像元件及所述金属配线的透明树脂；位于所述摄像元件上方的透镜。
第二，在所述信号处理元件和所述导电图案之间填充遮光性的底部填充(アンダ-フイル)树脂。
第三，所述摄像元件是CCD或CMOS。
第四，所述信号处理元件是进行所述摄像元件的驱动和所述摄像元件的信号处理的元件。
第五，在所述信号处理元件周边的所述导电图案上安装有片状电容器及片状电阻等片状部件。
第六，所述导电图案形成单层的配线结构且所述导电图案的反面自所述绝缘性树脂露出。
第七，所述导电图案形成多层的配线结构。
第八，所述透明性树脂的侧面及上面由上部固定有透镜的支持器保护。
附图说明
图1是说明本发明的摄像机模块的剖面图(A)、平面图(B)；
图2是说明本发明的摄像机模块的剖面图(A)、平面图(B)；
图3是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图4是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图5是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图6是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图7是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图8是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图9是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图10是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图11是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图12是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图13是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图14是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图15是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图16是说明本发明的摄像机模块制造方法的剖面图；
图17是说明现有的摄像机模块的剖面图；
图18是说明现有的摄像机模块制造方法的图。
具体实施方式
(说明摄像机模块构造的第一实施方式)
参照图1说明本发明的摄像机模块10。图1(A)是摄像机模块10的剖面图，图1(B)是其平面图。
摄像机模块10包括：导电图案11；通过由倒装法在导电图案11上安装，将形成元件的面遮光的信号处理元件12；在信号处理元件12上固定的摄像元件13；电连接摄像元件13和导电图案11的金属配线16；覆盖信号处理元件12、摄像元件13及金属配线16的透明树脂15；位于摄像元件13上方的透镜12。
参照图1(A)，导电图案11由利用绝缘层21绝缘的第一导电图案11A和第二导电图案11B构成，构成多层配线。第一导电图案11A在绝缘层21的上部形成，安装有信号处理元件12、片状部件14。另外，第一导电图案11A除配线部外，还形成焊盘，并介由金属配线16和摄像元件13电连接。第二导电图案11B在绝缘层21的下部形成，在反面形成有外部电极17。在绝缘层21的所需位置形成有贯通孔，通过在该贯通孔进行电镀等，电连接第一导电图案11A及第二导电图案11B。然后，第一导电图案11A及第二导电图案11B由外敷层树脂20覆盖，形成电路元件或电极的位置的外敷层树脂20被局部除去。另外，上述中导电图案11是构成二层配线结构，但也可能构成更多层的配线结构。
信号处理元件12以形成电路元件的面为下面，利用倒装法安装在第一导电图案11A上。通过由倒装法安装，由于形成元件的面面向导电图案11侧，故可防止由外部侵入的光照射元件而产生的误动作。信号处理元件12和第一导电图案11A的电连接采用补片电极19进行。补片电极19由焊锡球等导电膏形成。另外，在由倒装接合法安装的信号处理元件12和第一导电图案11A的间隙填充有遮光性的底部填充树脂18。这样，通过填充遮光性的底部填充树脂18，可以可靠地进行信号处理元件12表面的遮光。在信号处理元件12的表面形成驱动摄像元件13的驱动器和处理摄像元件13电信号的DSP，这些功能组入一个元件。在此，也可以分别形成构成DSP的DSP芯片和构成驱动器电路的驱动器芯片，利用迭层结构将摄像元件安装在某一元件上。
信号处理元件13介由绝缘性粘结剂等面朝上固定在信号处理元件12上，通过金属配线16和第一导电图案11A电连接。作为信号处理元件12可采用CCD元件或CMOS元件。信号处理元件12采用透明树脂密封，因为在上方固定有透镜24，故由透镜24聚光的光透过透明树脂15到达信号处理元件12的受光面。
透明树脂15由透光的树脂形成，具有密封安装在导电图案11上的电路元件及金属配线的作用。具体地，透明树脂15密封信号处理元件12、摄像元件13、片状部件14及金属配线16。作为透明树脂15的材料可采用由传递模形成的热硬性树脂或由注入模形成的热塑性树脂等。
片状部件14是用于降低噪音的例如片状电容器或片状电阻等，介由焊锡等钎料固定在第一导电图案11A上。图1(B)中，由第一导电图案构成的焊盘形成在周边部，在其内侧固定片状部件14，但也可在其他位置的第一导电图案11A上固定片状部件14。
支持器23具有覆盖透明树脂15的外形的形状，且在信号处理元件12的受光部的上方对应的位置设有透镜24。并且在透镜的下方为使光透过设有开口部。这样，通过由支持器23覆盖透明树脂15可防止由透镜24聚光的光以外的噪声侵入透明树脂。
本发明的特征是，将构成摄像机模块的摄像元件13等的芯片组由透明树脂15密封，由倒装法安装信号处理元件12，从而防止光照射在信号处理元件12的表面。具体地说，为了使由透镜24聚光的光到达密封的摄像元件13的受光面，在本发明中作为密封树脂采用了透明树脂15。但是，当光照射到形成由多个晶体管等构成的电路的信号处理元件12的表面上时，有可能引起电路的误动作。因此，在本发明中，通过由倒装法将信号处理元件12安装在导电图案11A上，进行信号处理元件12表面的遮光。并且，在信号处理元件12的表面和第一导电图案11A的间隙填充由遮光性材料构成的底部填充树脂18。由此，可增大信号处理元件12表面的遮光效果。
另外，本发明的特征是在由倒装法安装的信号处理元件12的上部安装摄像元件13。摄像元件13介由金属配线16和第一导电图案电连接，摄像元件13和信号处理元件12介由金属配线13及导电图案11电连接。这样通过将摄像元件13构成迭层结构，可使摄像机模块整体小型化。
参照图2说明其他形态的摄像机模块10A的结构。参照图2，摄像机模块10A包括：构成单层配线的导电图案11；通过在导电图案11上由倒装法安装将形成元件的面遮光的信号处理元件12；在信号处理元件12上固定的摄像元件13；电连接摄像元件13和导电图案11的金属配线16；覆盖信号处理元件12、摄像元件13及金属配线16的透明树脂15；位于摄像元件13上方的透镜24。
如上所述，摄像机模块10A的结构和参照图1说明的摄像机模块10相同，不同点在于导电图案11的结构。在摄像机模块10A中，导电图案11具有单层的配线结构，露出反面由透明树脂15密封。从而，在导电图案11反面的所需位置形成外部电极。另外，露出的导电图案11的反面由外敷层树脂22覆盖，在此，外敷层树脂22由遮光性的材料形成。由此，可防止由摄像机模块10A的下面侵入光。
另外，在上述说明中，导电图案11露出反面埋入树脂中，但导电图案11也可在玻璃环氧树脂衬底等支撑衬底的表面或两面形成。
(说明摄像机模块的制造方法的第二实施形态)
下面，参照图3～图9说明图1中说明了其结构的摄像机模块10的制造方法。
摄像机模块10的制造由以下工序进行：形成构成多层配线的导电图案11的工序；在第一导电图案11A上由倒装法固定信号处理元件12并固定片状部件14的工序；在信号处理元件12上固定摄像元件13，将信号处理元件12和第一导电图案11A用金属配线电气固定的工序；由透明树脂密封摄像元件13等的工序；在透明树脂15上装入支持器23的工序。以下说明上述各工序。
参照图3，准备由介由绝缘膜21层叠的第一导电膜32及第二导电膜33构成的绝缘薄板31。第一导电膜32由于形成安装信号处理元件12等的微细导电图案，故很薄，第二导电膜33由于具有机械的支撑绝缘薄板31的动作，故重视强度厚的形成。
参照图4，通过选择性地蚀刻第一导电膜32，形成第一导电图案11A。然后，除去所需位置的第一导电图案11A及其下方的绝缘层21，形成贯通孔并在该位置形成电镀膜，从而电连接第一导电图案11A和第二导电膜。
参照图5，由外敷层树脂20进行覆盖，覆盖第一导电图案11A。然后，局部除去外敷层树脂20，使搭接金属配线16的部位及安装IC等的部位的第一导电图案11A露出。
参照图6，进行信号处理元件12及片状部件14的安装。信号处理元件12由倒装法安装在第一导电图案11A上，介由钎料构成的补片电极19连接。而后，片状电阻或片状电容器等片状部件14介由钎料固定在第一导电图案11A上。另外，在由倒装法安装的信号处理元件12和导电图案11之间填充遮光性底部填充树脂18。
参照图7，在由倒装接合法安装的信号处理元件12的上面介由绝缘性粘结剂面朝上安装摄像元件13。在摄像元件13的上面形成由CCD元件或CMOS元件构成的受光面，摄像元件13的电极和第一导电图案11A由金属配线16电连接。
参照图8，由透明树脂15进行密封，覆盖在第一导电图案11A上安装的摄像元件13等。该密封可由使用热硬性树脂的传递模或使用热塑性树脂的注入模进行。这样，通过由透明树脂15进行密封，可使来自外部的光入射到摄像元件13的受光面。
参照图9，通过局部除去第二导电膜33形成第二导电图案11B。然后，由外敷层树脂22覆盖第二导电图案11B后，形成外部电极17。最后，由透明树脂15包覆，在透明树脂15上装入支持器23。在支持器23上，在摄像元件13的受光面的上方对应的位置固定透镜24。
(说明摄像机模块制造方法的第三实施形态)
在本实施形态中，参照图10～图16说明具有图2所示的单层配线结构的摄像机模块10A的制造方法。摄像机模块10A的制造方法由以下工序进行：准备导电箔40，在除去构成导电图案11的区域的部位形成分离槽41的工序；在导电图案11上由倒装法安装信号处理元件12及片状部件14的工序；在信号处理元件12上固定摄像元件，电连接摄像元件13和导电图案11的工序；由透明树脂15密封摄像元件13等的工序；通过除去导电箔40的反面电分离导电图案11的工序；在透明树脂15上装入支持器23的工序。以下说明上述各工序。
参照图10，准备导电箔40，在除去形成导电图案11的区域的部位形成深度比其厚度浅的分离槽41。该分离槽41的形成可通过使用抗蚀剂等掩模，选择性进行蚀刻来进行。另外，通过蚀刻而局部除去的分离槽的侧面形成弯曲。
参照图11，进行信号处理元件12及片状部件14的安装。信号处理元件12由倒装法安装在导电图案11上，介由钎料构成的补片电极19连接在导电图案11上。然后，片状电阻或片状电容器等片状部件14介由钎料固定在导电图案11上。另外，在由倒装法安装的信号处理元件12和导电图案11之间填充底部填充树脂18。
参照图12，在由倒装接合法安装的摄像元件13的上面介由绝缘性粘结剂面朝上安装摄像元件13。在摄像元件13的上面形成由CCD元件或CMOS元件构成的受光面，摄像元件13的电极和导电图案11A通过金属配线16电连接。
参照图13，由密封树脂15进行密封，覆盖在第一导电图案11A上安装的摄像元件13等。该密封可由使用热硬性树脂的传递模或使用热塑性树脂的注入模进行。这样，通过由透明树脂15进行密封，可使来自外部的光入射到摄像元件13的受光面上。
参照图14及图15，通过将导电箔40的反面整面进行蚀刻，电分离导电图案11。由此，导电图案11的反面成为自透明树脂15露出的结构。然后，采用外敷层树脂22进行覆盖，保护在反面露出的导电图案11。外敷层树脂20由遮光性树脂构成，其覆盖在反面露出的导电图案11及透明树脂15。从而，可防止由反面向透明树脂15照射光。另外，在导电图案11反面的所需位置形成由钎料等构成的外部电极17。
参照图16，将支持器23埋入透明树脂15，以覆盖透明树脂15。在支持器23上，在对应摄像元件13的受光面上方的部位固定透镜24。
根据本发明的摄像机模块可实现以下所示的效果。
第一，通过在由倒装法安装的信号处理元件12上由迭层结构固定摄像元件13，可减少安装构成摄像机模块的芯片组所需的面积。
第二，由于信号处理元件12由倒装法安装，并且，在信号处理元件12和导电图案11的间隙填充底部填充树脂18，故可将信号处理元件12的表面遮光。因此，可防止入射透明树脂15的光引起的信号处理元件12的误动作。
第三，由于本发明的摄像机模块的构成不需要玻璃环氧树脂衬底等安装衬底，因此比现有的摄像机模块轻、薄。
第四，在现有的摄像机模块中，为了防止入射的光照射摄像元件受光面以外的部位，使用遮光板。在本发明中，由于信号处理元件12由倒装法安装，故不需要遮光板就可构成摄像机模块。

Claims (8)

1、一种摄像机模块，其特征在于，包括：导电图案；通过由倒装法安装在所述导电图案上，将形成元件的面遮光的信号处理元件；在所述信号处理元件上固定的摄像元件；电连接所述摄像元件和所述导电图案的金属配线；覆盖所述信号处理元件、所述摄像元件及所述金属配线的透明树脂；位于所述摄像元件上方的透镜。
2、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：在所述信号处理元件和所述导电图案之间填充遮光性的底部填充树脂。
3、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：所述摄像元件是CCD或CMOS。
4、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：所述信号处理元件是进行所述摄像元件的驱动和所述摄像元件的信号处理的元件。
5、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：在所述信号处理元件周边的所述导电图案上安装片状电容器及片状电阻等片状部件。
6、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：所述导电图案形成单层的配线结构且所述导电图案的反面自所述绝缘性树脂露出。
7、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：所述导电图案形成多层的配线结构。
8、如权利要求1所述的摄像机模块，其特征在于：所述透明性树脂的侧面及上面由上部固定有透镜的支持器保护。
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