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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung, die enthält: eine Bildaufnahmeeinrichtung, die mehrere Elektrodenanschlussflächen enthält, die in einer Reihe auf einem Außenumfangsabschnitt einer Lichtempfangsfläche angeordnet sind, auf der ein Lichtempfangsabschnitt ausgebildet ist, wobei die Elektrodenanschlussflächen mit dem Lichtempfangsabschnitt verbunden sind, und eine flexible Leiterplatte, die mehrere Innenleitungen enthält, die jeweils mit den jeweiligen Elektrodenanschlussflächen verbunden sind, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung.
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Stand der Technik
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Die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-115435 beschreibt eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung
101, wie sie in
1 dargestellt ist. Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung
101 enthält eine Festkörperbildaufnahmeeinrichtung
110, in der ein Lichtempfangsabschnitt ausgebildet ist, und ein Substrat
120. Innenleitungen
121 des Substrats
120 sind mit Metallvorstehungen
114 verbunden, die Buckel (Höcker, Vorstehungen) zur externen Verbindung der Festkörperbildaufnahmeeinrichtung
110 sind.
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Die Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 110 weist einen kleinen Durchmesser auf, da die Innenleitungen 121 im Wesentlichen in einem rechten Winkel in Richtung der Seite, die einer Lichtempfangsfläche 110SA gegenüberliegt, gebogen sind. Um zu verhindern, dass die Innenleitungen 121 die Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 110 kontaktieren und dadurch einen Kurzschluss bewirken, sind außerdem Isolierplatten 150 auf jeweiligen Seitenflächen der Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 110 angeordnet.
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Es ist jedoch nicht einfach, die Isolierplatten 150 auf den jeweiligen Seitenflächen einer sehr kleinen Festkörperbildaufnahmeeinrichtung 110, die beispielsweise an einem distalen Endabschnitt eines Endoskops anzuordnen ist, anzuordnen.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-115435
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es ist eine Aufgabe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die einen Kurzschluss zwischen einer Innenleitung, die im Wesentlichen in einem rechten Winkel gebogen ist, und einer Bildaufnahmeeinrichtung, die einen Halbleiter enthält, verhindert, sowie ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen.
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Lösung für das Problem
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Eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Bildaufnahmevorrichtung, die enthält: Eine Bildaufnahmeeinrichtung, die mehrere Elektrodenanschlussflächen enthält, die in einer Reihe auf einem Außenumfangsabschnitt einer Lichtempfangsfläche, auf der ein Lichtempfangsabschnitt ausgebildet ist, angeordnet sind, wobei die Elektrodenanschlussflächen mit dem Lichtempfangsabschnitt verbunden sind; und eine flexible Leiterplatte, die mehrere Innenleitungen enthält, die jeweils mit einer jeweiligen Elektrodenanschlussfläche aus den Elektrodenanschlussflächen verbunden sind, wobei jede Innenleitung aus den Innenleitungen einen distalen Endabschnitt, einen gebogenen Abschnitt und einen hinteren Endabschnitt enthält, wobei der distale Endabschnitt mit der entsprechenden Elektrodenanschlussfläche verbunden ist, wobei der gebogene Abschnitt einen ersten gebogenen Abschnitt, der eine vertiefte Gestalt in Bezug auf die Lichtempfangsfläche aufweist, und einen zweiten gebogenen Abschnitt enthält, der eine vorstehende Gestalt in Bezug auf die Lichtempfangsfläche aufweist, und wobei der hintere Endabschnitt parallel zu einer Seitenfläche der Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet ist.
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Außerdem enthält ein Verfahren zur Herstellung einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform: einen Wafer-Schritt zum Herstellen eines Halbleiter-Wafers, der eine Lichtempfangsfläche, mehrere Lichtempfangsabschnitte und mehrere Elektrodenanschlussflächen enthält, die in einer Reihe auf einem Umfang eines jeweiligen Lichtempfangsabschnitts angeordnet sind, wobei die Elektrodenanschlussflächen mit dem Lichtempfangsabschnitt verbunden sind; einen Schneideschritt zum Schneiden des Halbleiter-Wafers in einzelne Bildaufnahmeeinrichtungen, die jeweils die Elektrodenanschlussflächen enthalten, die in einer Reihe auf einem Außenumfangsabschnitt des Lichtempfangsabschnitts angeordnet sind; einen Verbindungsschritt (Bondieren) zum Verbinden von distalen Endabschnitten von mehreren Innenleitungen, die von einer Endfläche einer flexiblen Leiterplatte vorstehen, mit jeweiligen Elektrodenanschlussflächen aus den Elektrodenanschlussflächen der Bildaufnahmeeinrichtung; einen ersten Biegeschritt zum plastischen Verformen der Innenleitungen, so dass diese in Bezug auf die Lichtempfangsfläche geneigt werden, mit jeweiligen Abschnitten der Innenleitungen, die jeweils mit den Elektrodenanschlussflächen verbunden sind, als jeweilige Startpunkte; und einem zweiten Biegeschritt zum Biegen und plastischen Verformen der Innenleitungen, so dass hintere Endabschnitte der Innenleitungen parallel zu einer Seitenfläche der Bildaufnahmeeinrichtung sind.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen die Bereitstellung einer Bildaufnahmevorrichtung, die einen Kurzschluss zwischen einer Innenleitung, die im Wesentlichen in einem rechten Winkel gebogen ist, und einer Bildaufnahmeeinrichtung, die einen Halbleiter enthält, verhindert, sowie eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
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3 ist eine Querschnittsansicht der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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5A ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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5B ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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5C ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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5D ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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5E ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
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6 ist eine Querschnittsansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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7 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
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8 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
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9 ist eine Querschnittsansicht der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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10 ist eine Seitenansicht zum Beschreiben von Isolierelementen in der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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11 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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12 ist eine perspektivische Ansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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13A ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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13B ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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13C ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
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14 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
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15 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform;
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16 ist eine Querschnittsansicht der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform;
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17 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform;
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18A ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform;
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18B ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform;
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18C ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform;
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19 ist eine Querschnittsansicht einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Modifikation der siebten Ausführungsform; und
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20 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der Modifikation der siebten Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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<Erste Ausführungsform>
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Wie es in den 2 und 3 dargestellt ist, enthält eine Bildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bildaufnahmeeinrichtung 10 und eine flexible Leiterplatte (im Folgenden als „Leiterplatte“ bezeichnet) 20. Ein optisches Element oder ein Deckglas 30 ist mit der Bildaufnahmevorrichtung 10 über eine Verbindungsschicht (Bondierungsschicht) 31 verbunden. Außerdem ist ein Teil der Verbindung zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung 10 und der Leiterplatte 20 mit einem Abdichtharz 32 bedeckt. Man beachte, dass die Beschreibung und Darstellung des Deckglases 30, der Verbindungsschicht 31 und des Abdichtharzes 32, die durch gestrichelte Linien angegeben sind, weggelassen werden kann.
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Außerdem wird eine Richtung der Lichtempfangsfläche 10SA der Bildaufnahmeeinrichtung 10 mit „aufwärts“ bezeichnet.
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Die Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist ein Chip, der im Wesentlichen ein rechteckiges Parallelepiped ist, und enthält einen Halbleiter wie beispielsweise Silizium. Wie später beschrieben wird, wird die Bildaufnahmeeinrichtung 10 durch Schneiden eines Halbleiter-Wafers, auf dem mehrere Bildaufnahmeeinrichtungen mittels eines bekannten Halbleiterprozesses ausgebildet wurden, in die einzelnen Bildaufnahmeeinrichtungen hergestellt. Die Bildaufnahmeeinrichtung 10 enthält beispielsweise eine Lichtempfangsfläche 10SA von nicht kleiner als 500 μm × 500 μm und nicht größer als 1000 μm × 1000 μm und weist eine Dicke von nicht kleiner als 100 μm und nicht größer als 300 μm auf. Mit anderen Worten, die Bildaufnahmeeinrichtung 10 der Bildaufnahmevorrichtung 100, die beispielsweise an einem distalen Endabschnitt eines Endoskops anzuordnen ist, ist ultrakompakt.
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Auf einem Außenumfangsabschnitt der Lichtempfangsfläche 10SA eines Halbleiter-Chips 11, in dem ein Lichtempfangsabschnitt 12 ausgebildet ist, sind mehrere Elektrodenanschlussflächen 13, die mit dem Lichtempfangsabschnitt 12 verbunden sind, in einer Reihe entlang einer Kante angeordnet. Auf den Elektrodenanschlussflächen 13 sind Buckel (Höcker, Vorstehungen) 14 angeordnet. Obwohl der Lichtempfangsabschnitt 12 und die Elektrodenanschlussflächen 13 mittels Innenverdrahtungen 13L elektrisch verbunden sind, können der Lichtempfangsabschnitt 12 und die Elektrodenanschlussflächen 13 mittels Oberflächenverdrahtungen gleichzeitig mit der Ausbildung der Elektrodenanschlussflächen 13 verbunden werden.
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Der Lichtempfangsabschnitt 12 enthält ein fotoelektrisches Umwandlungselement wie beispielsweise einen CCD- oder CMOS-Bildaufnahmekörper. Die Buckel 14 sind vorstehende Goldbuckel, die auf den Elektrodenanschlussflächen 13 ausgebildet sind, wobei die Buckel ein Metall, beispielsweise Gold, enthalten. Zum Gewährleisten einer günstigen Verbindungsfestigkeit beträgt die Höhe der Buckel 14 zusammen mit den Elektrodenanschlussflächen 13 vorzugsweise nicht weniger als 10 μm und nicht mehr als 100 μm, und ein Durchmesser der Buckel 14 beträgt vorzugsweise nicht weniger als 30 μm und nicht mehr als 100 μm.
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Auf der Lichtempfangsfläche 10SA der Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist ein Schutzring 16, der ein leitendes Material wie beispielsweise Kupfer enthält, entlang Außenumfangsendabschnitten angeordnet. In dem Fall einer ultrakompakten Bildaufnahmeeinrichtung kann ein Absplittern in einem Schneideschritt den Lichtempfangsabschnitt 12 beeinflussen.
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Wie es später beschrieben wird, werden Schutzringe 16 auf einem Halbleiter-Wafer entlang Schneidelinien in einem Wafer-Schritt angeordnet. Die Schutzringe 16 weisen die Wirkung auf, dass sie sogar dann, wenn ein Absplittern in einem Schneideschritt auftritt, verhindern, dass der Lichtempfangsabschnitt 12 durch das Absplittern beeinflusst wird. Die Schutzringe 16 weisen außerdem beispielsweise Funktionen zum Verhindern eines Ablösens eines Oberflächenschutzfilms (nicht dargestellt) und zum elektrischen Abschirmen der Bildaufnahmeeinrichtung 10B auf.
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Die Leiterplatte 20 ist eine flexible Leiterplatte, die ein flexibles Harz wie beispielsweise Polyimid als ein Basismaterial 22 und mehrere Verdrahtungen (elektrische Leitungen) 21L, die beispielsweise Kupfer enthalten, enthält. Man beachte, dass, auch wenn die Verdrahtungen 21L innerhalb des Basismaterials 22 angeordnet sind, die Verdrahtungen 21L auf einer Oberfläche des Basismaterials 22 angeordnet sein können. Außerdem kann die Leiterplatte 20 eine mehrschichtige Leiterplatte sein, elektronische Komponenten wie beispielsweise Chip-Kondensatoren können auf einer Oberfläche der Leiterplatte 20 montiert sein, oder es können elektronische Komponenten in der Leiterplatte 20 enthalten sein.
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Die Verdrahtungen 21L stehen von dem Basismaterial 22 an einer Endfläche der Leiterplatte 20 vor und bilden dadurch Innenleitungen 21. Die Innenleitungen 21 werden auch als „schwebende Leitungen“ bezeichnet. Die Innenleitungen 21 (Verdrahtungen 21L) weisen beispielsweise eine Dicke von nicht weniger als 20 μm und nicht mehr als 50 μm und eine Länge von nicht weniger als 50 μm und nicht mehr als 500 μm auf und sind flexibel und werden beim Einfluss einer externen mechanischen Spannung verformt. Man beachte, dass die Länge der Innenleitungen 21 die Dicke der Bildaufnahmeeinrichtung 10 plus 100 μm nicht überschreitet, wenn beispielsweise die Dicke der Bildaufnahmeeinrichtung nicht weniger als 100 μm und nicht mehr als 300 μm beträgt und die Länge der Innenleitungen 21 vorzugsweise nicht weniger als 200 μm und nicht mehr als 400 μm beträgt.
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Wie es in 3 dargestellt ist, enthält jede der Innenleitungen 21 einen distalen Endabschnitt 21X, einen gebogenen Abschnitt 21Y und einen hinteren Endabschnitt 21Z. Mit anderen Worten, ein Teil der Innenleitung 21, das heißt der Teil, der mittels Pressbondieren mit dem entsprechenden Buckel 14 verbunden wird, wird als ein distaler Endabschnitt 21X bezeichnet, ein gebogener Teil der Innenleitung 21, der sich von dem distalen Endabschnitt 21X erstreckt, wird als ein gebogener Abschnitt 21Y bezeichnet, und ein Teil der Innenleitung 21, der sich von dem gebogenen Abschnitt 21Y erstreckt und parallel zu einer Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angeordnet ist, wird als hinterer Endabschnitt 21Z bezeichnet. Eine Länge des distalen Endabschnitts 21X beträgt nicht weniger als 30 μm und nicht mehr als 100 μm, was äquivalent zu einer Größe der Elektrodenanschlussflächen 13 ist. Man beachte, dass zum Zwecke der Beschreibung der gebogene Abschnitt 21Y und der hintere Endabschnitt 21Z voneinander unterschieden werden, aber einstückig miteinander sind und somit eine Grenze zwischen dem gebogenen Abschnitt 21Y und dem hinteren Endabschnitt 21Z nicht klar ist.
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Der gebogene Abschnitt 21Y enthält einen ersten gebogenen Abschnitt 21Y1, der aufwärts gebogen ist, so dass er sich von der Lichtempfangsfläche 10SA der Bildaufnahmeeinrichtung 10 weg erstreckt, wobei ein Verbindungsteil zwischen dem distalen Endabschnitt 21X und dem Buckel 14 als ein Startpunkt dient, und einen zweiten gebogenen Abschnitt 21Y2, der derart gebogen ist, dass der hintere Endabschnitt 21Z parallel zu der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist. Der erste gebogene Abschnitt 21Y1 weist eine vertiefte Gestalt und der zweite gebogene Abschnitt 21Y2 weist eine vorstehende Gestalt in Bezug auf die Lichtempfangsfläche 10SA auf. Man beachte, dass, wenn ein Biegewinkel des ersten gebogenen Abschnitts 21Y1 gleich θ1 Grad ist, ein Biegewinkel θ2 des zweiten gebogenen Abschnitts 21Y2 näherungsweise (90 – θ1) Grad beträgt.
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Wie es oben beschrieben wurde, ist der erste gebogene Abschnitt 21Y1 oberhalb der Lichtempfangsfläche 10SA der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angeordnet, aber der zweite gebogene Abschnitt 21Y2 ist an einer Position auf der Außenseite in Bezug auf die Lichtempfangsfläche 10SA angeordnet, wobei eine Höhe der Position gegenüber der Lichtempfangsfläche 10SA größer als diejenige des ersten gebogenen Abschnitts 21Y1 ist.
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Es wird verhindert, dass jede Innenleitung 21 den Schutzring 16, einen Eckenabschnitt und die Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 kontaktiert, da der erste gebogene Abschnitt 21Y1 in einer vertieften Gestalt mit dem Verbindungsteil als Startpunkt gebogen ist, so dass er sich von der Lichtempfangsfläche 10SA weg erstreckt.
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Der Biegewinkel θ1 des ersten gebogenen Abschnitts 21Y1 ist vorzugsweise nicht kleiner als 10 Grad und nicht größer als 70 Grad, insbesondere vorzugsweise nicht kleiner als 30 Grad und nicht größer als 60 Grad. Wenn der Schutzring 16 und irgendeine der Innenleitungen 21 einander kontaktieren, tritt ein Problem bei dem Senden/Empfangen von Signalen an/von den/dem Lichtempfangsabschnitt 12 auf; solange wie der Biegewinkel θ1 innerhalb des oben genannten Bereiches liegt, besteht jedoch kein Risiko, dass die Innenleitungen 21 den Schutzring 16 usw. kontaktieren.
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Wie es in 2 dargestellt ist, ist in der Bildaufnahmevorrichtung 1 eine Leiterplatte 20 mit der Bildaufnahmeeinrichtung 10 verbunden (gebondet). Mit anderen Worten, die Buckel 14 sind in einer Reihe entlang einer Kante angeordnet. Es können jedoch mehrere Leiterplatten 20 mit der Bildaufnahmeeinrichtung 10 verbunden sein. Es ist beispielsweise möglich, dass mehrere Buckel 14 in zwei Reihen entlang zwei Kanten, die einander gegenüberliegen, angeordnet sind und zwei Leiterplatten mit der Bildaufnahmeeinrichtung verbunden sind.
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Es ist möglich, dass keine Buckel 14 auf den Elektrodenanschlussflächen 13 der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angeordnet sind und die Innenleitungen 21 direkt mit den Elektrodenanschlussflächen 13 verbunden sind.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist einen kleinen Durchmesser auf, da die Innenleitungen 21 derart angeordnet sind, dass sie sich zu der Seite, die der Lichtempfangsfläche 10SA gegenüberliegt, und im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 erstrecken. Demzufolge weist ein Endoskop, das die Bildaufnahmevorrichtung 1 enthält, die in einem distalen Endabschnitt eines Einführungsabschnitts des Endoskops angeordnet ist, einen kleinen Durchmesser auf und ist somit gering invasiv.
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<Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1>
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1 mit Bezug auf das Flussdiagramm der 4 beschrieben.
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<Schritt S11> Wafer-Schritt
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Ein Halbleiter-Wafer (nicht dargestellt) aus beispielsweise Silizium wird hergestellt, wobei der Halbleiter-Wafer mehrere Lichtempfangsabschnitte 12, mehrere Buckel 14, die in Reihen angeordnet sind, und einen Schutzring 16 auf Umfängen der jeweiligen Lichtempfangsabschnitte 12 auf einer Lichtempfangsfläche 10SA enthält.
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Die Buckel 14 sind beispielsweise Stiftbuckel oder plattierte Buckel. Die Stiftbuckel werden durch Metall-Bondieren von Goldkugeln, die als Ergebnis dessen ausgebildet werden, dass distale Enden von Golddrähten mittels Entladung geschmolzen werden, an die Elektrodenanschlussflächen 13 unter Verwendung einer Drahtbondierungsvorrichtung und anschließendes Schneiden der Drähte hergestellt.
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<Schritt S12> Schneideschritt
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Als Ergebnis dessen, dass der Halbleiter-Wafer geschnitten wird, wird eine Bildaufnahmeeinrichtung 10 hergestellt, die einen Halbleiter in Form eines rechteckigen Parallelepipeds enthält. Die Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist ein Halbleiter-Chip 11, der mehrere Buckel 14 enthält, die in einer Reihe auf einem Außenumfangsabschnitt einer Lichtempfangsfläche 10SA angeordnet sind, auf der ein Lichtempfangsabschnitt 12 ausgebildet ist, wobei die Buckel 14 mit dem Lichtempfangsabschnitt 12 verbunden sind.
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Wenn die Buckel 14 Stiftbuckel oder Ähnliches sind, können die Buckel 14 nach dem Schneiden des Halbleiter-Wafers angeordnet werden.
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<Schritt S13> Leiterplattenschritt
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Eine Leiterplatte 20, die vorbestimmte Spezifikationen aufweist, wird hergestellt. Mehrere Innenleitungen 21 stehen von einer Endfläche der Leiterplatte 20 vor. Ein Anordnungsintervall (Versatz) der Innenleitungen 21 ist dasselbe wie ein Anordnungsintervall (Versatz) der Buckel 14 der Bildaufnahmeeinrichtung 10. Man beachte, dass die Leiterplatte 20 vor den Schritten S11 und S12 hergestellt werden kann.
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<Schritt S14> Pressverbindungsschritt
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Wie es in 5A dargestellt ist, werden distale Endabschnitte 21X der Innenleitungen 21 und die Buckel 14 unter Verwendung eines Pressverbindungswerkzeugs bzw. Pressbondierungswerkzeugs 40 mittels Pressen miteinander verbunden (gebondet). Man beachte, dass es vorteilhaft ist, ein stangenförmiges Pressbondierungswerkzeug 40 zu verwenden, das es ermöglicht, mehrere Buckel 14 und mehrere Innenleitungen gleichzeitig zu verarbeiten. Ein stangenförmiges Pressbondierungswerkzeug 40, das eine geeignete Breite aufweist, die notwendig ist, um mehrere Buckel 14 gleichzeitig zu pressen, wird verwendet, aber das Pressbondierungswerkzeug 40 weist vorzugsweise eine Breite auf, die etwa gleich der Breite der Bildaufnahmeeinrichtung 10 ± 100 μm beträgt.
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Außerdem ist es vorteilhaft, während des Pressens ein Aufheizen unter Verwendung einer Heizstange als ein Pressbondierungswerkzeug durchzuführen. Man beachte, dass eine Aufheiztemperatur beispielsweise auf nicht kleiner als 100°C und nicht größer als 400°C und auf kleiner als ein Schmelzpunkt des Materials der Buckel 14 festgelegt wird und somit verhindert wird, dass die Buckel 14 geschmolzen werden. Anstelle von Wärme oder zusätzlich zu der Wärme kann Ultraschall für das Pressbondierungswerkzeug verwendet werden.
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Man beachte, dass, wie es beispielsweise in 5A dargestellt ist, ein Halteelement 29 zeitweilig an einer Oberfläche eines Basismaterials 22 der Leiterplatte 20 fixiert wird. Das Halteelement 29, das beispielsweise Metall oder steifes Harz aufweist, haftet beispielsweise an dem Basismaterial 22 der Leiterplatte 20 und hält dieses dadurch lösbar.
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<Schritt S15> Erster Biegeschritt
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Wie es in 5B dargestellt ist, wird das Halteelement 29 aufwärts bewegt. Mit anderen Worten, das Basismaterial 22 der Leiterplatte 20 wird zusammen mit dem Halteelement 29 aufwärts bewegt. Dann werden die Innenleitungen 21 derart plastisch verformt, dass die Innenleitungen 21 in Bezug auf die Lichtempfangsfläche 10SA aufwärts geneigt werden, wobei jeweilige Verbindungsteile zwischen den Innenleitungen 21 und den Buckeln 14 als Startpunkte dienen.
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Man beachte, dass es zur Gewährleistung der Verbindungszuverlässigkeit vorteilhaft ist, wenn die Innenleitungen 21 gebogen werden, während die Verbindungsteile mittels des Pressbondierungswerkzeugs 40 gepresst werden, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung 10 in eine Pressbondierungsvorrichtung gesetzt wird. Oder es ist möglich, dass die Verbindungsteile mittels eines Abdichtharzes abgedichtet werden, um die Verbindungsfestigkeit zu verbessern, und dann die Innenleitung 21 durch Aufwärtsbewegen des Halteelementes 29 gebogen wird.
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Man beachte, dass es, um eine Ausübung einer Dehnbelastung auf die Innenleitungen 21 zu vermeiden, vorteilhaft ist, wenn das Halteelement 29 nicht unmittelbar aufwärts (vertikale Richtung) bewegt wird, sondern aufwärts bewegt wird, während das Halteelement 29 gleichzeitig graduell zu der Seite der Bildaufnahmeeinrichtung 10 hin bewegt wird. Dann ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Halteelement 29 derart bewegt wird, dass eine Endfläche des Basismaterials 22, die hinteren Enden der Innenleitungen 21 entspricht, mit den Verbindungsteilen als Mitte gewölbt sind, da weder eine Zugspannung noch eine Kompressionsspannung auf die Verbindungsteile ausgeübt wird.
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Ein hinterer Endabschnitt 21Z einer jeweiligen Innenleitung 21 wird von der Lichtempfangsfläche 10SA weg bewegt, da der erste gebogene Abschnitt 21Y1 eine vertiefte Gestalt in Bezug auf die Lichtempfangsfläche 10SA aufweist.
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<Schritt S16> Einführungsschritt
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Wie es in 5C dargestellt ist, wird ein Biegeunterstützungselement 50 entlang einer Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 eingeführt, und es wird ein distales Ende des Biegeunterstützungselements 50 in Anstoß mit den Innenleitungen 21 gebracht.
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Man beachte, dass ein Vorstehungsbetrag H1 einer Vorstehung des Biegeunterstützungselementes 50 gegenüber der Lichtempfangsfläche 10SA, die durch einen Winkel θ der gebogenen Abschnitte 21Y und ein Abstand von den ersten gebogenen Abschnitten 21Y zu einer Endfläche definiert wird, beispielsweise nicht weniger als 10 μm und nicht mehr als 100 μm beträgt.
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Das Biegeunterstützungselement 50 weist eine plattenförmige Gestalt auf, so dass es an die Innenleitungen 21 anstößt, und ein Abschnitt des Biegeunterstützungselementes 50, der in Anstoß mit den Innenleitungen 21 gebracht wird, das heißt das distale Ende des Biegeunterstützungselementes 50, enthält vorzugsweise eine gekrümmte Oberfläche.
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<Schritt S17> Zweiter Biegeschritt
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Wie es in 5D dargestellt ist, werden die Innenleitungen 21 gleichzeitig gebogen, wobei jeweilige Abschnitte der Innenleitungen 21, die an das Biegeunterstützungselement 50 anstoßen, als Gipfel dienen, so dass die hinteren Endabschnitte 21Z der Innenleitungen 21, das heißt das Basismaterial 22, das von dem Halteelement 29 gehalten wird, parallel zu der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 sind. Dann werden die Innenleitungen 21 plastisch verformt, wodurch zweite gebogene Abschnitte 21Y2, die eine vorstehende Gestalt aufweisen, ausgebildet werden.
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Das Biegeunterstützungselement 50 verhindert, dass die Innenleitungen 21 in Kontakt zu einem Schutzring 16, einem Eckenabschnitt und der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gelangen.
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Wie in dem ersten Biegeschritt ist es in dem zweiten Biegeschritt vorteilhaft, wenn die Innenleitungen 21 gebogen werden, während die Biegeteile durch das Pressbondierungswerkzeug 40 gepresst werden. Außerdem können die Innenleitungen 21 gebogen werden, nachdem die Verbindungsteile mittels eines Harzes abgedichtet wurden. In diesem Fall muss kein Biegeunterstützungselement verwendet werden.
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Wie es in 5E dargestellt ist, wird das Biegeunterstützungselement 50 nach Beendigung des zweiten Biegeschrittes zwischen der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 und den Innenleitungen 21 entfernt. Außerdem wird die Bildaufnahmeeinrichtung 1 aus der Pressbondierungsvorrichtung entfernt, und es wird das Halteelement 29 entfernt.
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Man beachte, dass die Verbindungsteile nach dem Verbinden (Bondieren) mittels eines Abdichtharzes abgedichtet werden können. Außerdem kann das Basismaterial 22 der flexiblen Leiterplatte 20 über beispielsweise ein Klebemittel an die Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gebondet werden. Wenn die hinteren Endabschnitte 21Z der Innenleitungen 21 lang sind, können außerdem die hinteren Endabschnitte 21Z mittels eines Harzes derart abgedichtet werden, dass sie die Seitenfläche 10SS bedecken.
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In dem Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmeeinrichtung 10 erleichtert es die Verwendung des Biegeunterstützungselementes 50, wenn die Innenleitungen 21 im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gebogen werden, die Innenleitungen 21 im Wesentlichen in einem rechten Winkel zu biegen, ohne dass die Innenleitungen 21 die Bildaufnahmeeinrichtung 10 kontaktieren.
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<Zweite Ausführungsform>
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Eine Bildaufnahmevorrichtung 1A und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform ähneln denjenigen der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw., und somit weisen diejenigen Komponenten, die dieselben Funktionen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. aufweisen, dieselben Bezugszeichen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. auf, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie es in 6 dargestellt ist, ist in der Bildaufnahmevorrichtung 1A ein Biegeunterstützungselement 50 über eine Verbindungsschicht (Bondierungsschicht) 51 an eine Seitenfläche einer Bildaufnahmevorrichtung 10 gebondet. Mit anderen Worten, in dem Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1A wird das Biegeunterstützungselement 50 in einem Einführungsschritt an die Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gebondet (mit dieser verbunden).
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Das Biegeunterstützungselement 50 enthält eine Isolierung wie beispielsweise Harz. Man beachte, dass das Biegeunterstützungselement 50 ein Leiter wie beispielsweise Metall oder ein Halbleiter wie beispielsweise Silizium sein kann, solange wie mindestens ein distaler Endabschnitt des Biegeunterstützungselementes 50, der die Innenleitungen 21 kontaktiert, von einer Isolierung bedeckt ist.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1A weist dieselbe Wirkung wie die Bildaufnahmevorrichtung 1 auf, und außerdem erleichtert die Fixierung des Biegeunterstützungselementes 50 ein Biegen und verhindert, dass die Innenleitungen 21 die Bildaufnahmeeinrichtung 10 usw. kontaktieren, und zwar sogar dann, nachdem die Bildaufnahmevorrichtung 1A von einer Pressbondierungsvorrichtung entfernt wurde.
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<Dritte Ausführungsform>
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Eine Bildaufnahmevorrichtung 1B und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1B gemäß einer dritten Ausführungsform ähneln denjenigen der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw., und somit weisen Komponenten, die dieselben Funktionen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. aufweisen, dieselben Bezugszeichen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. auf, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie es in 7 dargestellt ist, wird in der Bildaufnahmevorrichtung 1B eine Innenleitung 21E, die unter mehreren Innenleitungen 21 ein Massepotential aufweist, mit einem Schutzring 16 mittels Pressbondieren verbunden.
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In der Bildaufnahmevorrichtung 1B wird eine Abdichtfunktion als Ergebnis dessen, dass der Schutzring 16 ein Massepotential aufweist, verbessert. Außerdem wird die Herstellung erleichtert, da der Schutzring 16 unter Verwendung der Innenleitung 21E ein Massepotential aufweist.
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<Vierte Ausführungsform>
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Eine Bildaufnahmevorrichtung 1C und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1C gemäß einer vierten Ausführungsform ähneln denjenigen der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw., und deren Komponenten, die dieselben Funktionen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. aufweisen, weisen dieselben Bezugszeichen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 auf, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie es in den 8 bis 10 dargestellt ist, sind in der Bildaufnahmevorrichtung 1C mehrere Isolierelemente 15 die eine vorstehende Gestalt aufweisen und beispielsweise Harz enthalten, d.h. Isolierelemente 15, die auf Erstreckungen bzw. Erweiterungen von jeweiligen kürzesten geraden Linien, die einen Lichtempfangsabschnitt 12 und jeweilige Buckel 14 verbinden, angeordnet sind, auf einer Lichtempfangsfläche 10SA eines Halbleiter-Chips 11 angeordnet. Die Isolierelemente 15 sind vorstehende Elemente, die einen Kontakt zwischen den Innenleitungen 21 und einer Bildaufnahmeeinrichtung 10 verhindern.
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Ein optimaler Wert einer Höhe H1 der Isolierelemente 15 variiert in Abhängigkeit von einer Höhe H0 der Buckel 14 und einer Position der Buckel 14 auf einer Endfläche. Man beachte, dass, wie es in 10 dargestellt ist, die Höhe H0 der Buckel 14 nicht eine Höhe der Buckel alleine ist, sondern eine Höhe der Buckel 14 über der Lichtempfangsfläche 10SA, und somit eine Dicke von Elektrodenanschlussflächen (Bondierungsanschlussflächen) 13 berücksichtigt bzw. enthalten ist.
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Die Höhe H1 jedes Buckels 14 ist kleiner als das Zweifache, vorzugsweise nicht kleiner als das Dreifache einer Höhe H2 in Bezug auf die Lichtempfangsfläche 10SA eines Punktes, bei dem eine gerade Linie, die einen Gipfel des Buckels 14 und einen Eckenabschnitt des Halbleiter-Chips 11 verbindet, eine Mittellinie eines entsprechenden Isolierelementes 15 schneidet. Solange wie die Höhe H1 nicht größer als das Zehnfache der Höhe H2 ist, wird verhindert, dass sich gebogene Abschnitte 21Y übermäßig verformen.
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Wenn beispielsweise die Höhe H0 der Buckel 14 nicht kleiner als 10 μm und nicht größer als 100 μm ist, ist die Höhe H1 der Isolierelemente 15 nicht kleiner als 1 μm, vorzugsweise nicht kleiner als 10 μm, und nicht größer als 150 μm.
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In der Bildaufnahmevorrichtung 1C enthält wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. jeder gebogene Abschnitt 21Y einen ersten gebogenen Abschnitt 21Y1, der aufwärts gebogen ist, so dass er sich von der Lichtempfangsfläche 10SA der Bildaufnahmeeinrichtung 10 weg erstreckt, wobei ein Verbindungsteil zwischen einem distalen Endabschnitt 21X und dem entsprechenden Buckel 14 als Startpunkt dient, und einen zweiten gebogenen Abschnitt 21Y2, der derart gebogen ist, dass der hintere Endabschnitt 21Z parallel zu einer Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist.
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In der Bildaufnahmevorrichtung 1C stoßen die gebogenen Abschnitte 21Y der Innenleitungen 21 an die Isolierelemente 15 an. Obwohl die Innenleitungen 21 im Wesentlichen in einem rechten Winkel gebogen werden, wird somit verhindert, dass die Innenleitungen 21 in Kontakt zu dem Eckenabschnitt und der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gelangen.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1C weist einen kleinen Durchmesser auf, da die Innenleitungen 21 derart angeordnet sind, dass sie sich in Richtung der Seite, die der Lichtempfangsfläche 10SA gegenüberliegt, und im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 erstrecken. Demzufolge weist ein Endoskop, das die Bildaufnahmevorrichtung 1 enthält, die in einem distalen Endabschnitt eines Einführungsabschnitts des Endoskops angeordnet ist, einen kleinen Durchmesser auf und ist somit wenig invasiv.
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<Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1C>
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1C mit Bezug auf das Flussdiagramm in 11 beschrieben.
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<Schritt S21> Wafer-Schritt
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Wie es in 12 dargestellt ist, wird ein Halbleiter-Wafer 10W aus beispielsweise Silizium, der mehrere Lichtempfangsabschnitte 12, mehrere Buckel 14 (Elektrodenanschlussflächen 13) und mehrere Isolierelemente 15, die in einer Reihe auf einem Umfang jedes Lichtempfangsabschnitts 12 auf einer Lichtempfangsfläche 10SA angeordnet sind, hergestellt. Man beachtete, dass das Bezugszeichen CL in 6 Schneidelinien für einen Schneideschritt bezeichnet.
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Die Buckel 14 sind beispielsweise Stiftbuckel oder plattierte Buckel. Die Stiftbuckel werden mittels Metallbondieren von Goldkugeln, die als Ergebnis dessen, dass distale Enden von Golddrähten durch Entladung geschmolzen werden, an die Elektrodenanschlussflächen 13 unter Verwendung einer Drahtbondierungsvorrichtung und anschließendes Schneiden der Drähte hergestellt.
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Die Isolierelemente 15 können eine Polytopgestalt wie beispielsweise eine rechteckige Parallelepipedgestalt, eine Säulengestalt, eine konische Gestalt oder eine dreieckige Pyramidengestalt aufweisen, solange wie die Gestalt eine vorstehende Gestalt ist, die eine vorbestimmte Höhe H0 aufweist, wie es bereits beschrieben wurde. Eine obere Fläche jedes Isolierelementes 15 ist jedoch vorzugsweise eine gekrümmte Fläche, beispielsweise eine halbkreisförmige Gestalt, um das Biegen der entsprechenden Innenleitung 21, die an das Isolierelement 15 anstößt, zu erleichtern.
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Für die Isolierelemente 15 kann eine Isoliereigenschaft wie beispielsweise Harz, Keramik oder Glas verwendet werden, aber Harz, das einfach zu verarbeiten ist, ist bevorzugt. Für das Harz wird beispielsweise Polyimid, Acryl, Epoxid, Silikon, BCB oder Gummi verwendet. Für jedes Isolierelement 15 kann ein leitendes Material, von dem mindestens ein Teil, der die entsprechende Innenleitung 21 kontaktiert, von einem Isoliermaterial bedeckt wird, verwendet werden.
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Die Isolierelemente 15 in mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen 10 werden vorzugsweise gemeinsam in dem Wafer-Schritt angeordnet. Es können beispielsweise Isolierelemente 15, die Bakelit enthalten, auf einfache Weise durch Bemustern eines Novolac-Photoresists in rechteckige Parallelepipede, anschließendes Durchführen einer Wärmebehandlung, um die rechteckigen Parallelepipede in Halbkreisformen auszubilden, und außerdem Durchführung einer Härtungsbehandlung angeordnet werden. Oder die Isolierelemente 15 können durch Bemustern von beispielsweise Polyimidharz angeordnet werden.
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<Schritt S22> Schneideschritt
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Als Ergebnis des Schneidens des Halbleiter-Wafers 10W wird eine Bildaufnahmeeinrichtung 10 hergestellt, die einen rechteckigen Parallelepiped-Halbleiter enthält. Die Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist ein Halbleiter-Chip 11, der mehrere Buckel 14, die mit einem Lichtempfangsabschnitt 12 verbunden sind, und mehrere Isolierelemente 15, die in einer Reihe auf einem Außenumfangsabschnitt einer Lichtempfangsfläche 10SA angeordnet sind, auf der der Lichtempfangsabschnitt 12 ausgebildet ist, enthält.
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Wenn die Buckel 14 Stiftbuckel oder Ähnliches sind, können die Buckel 14 nach dem Schneiden des Halbleiter-Wafers 10W angeordnet werden. Außerdem können die Isolierelemente 15 angeordnet werden, nachdem der Halbleiter-Wafer 10W in einzelne Bildaufnahmeeinrichtungen 10 geschnitten wurde. In diesem Fall können die Isolierelemente 15 durch Tropfen einer Harzlösung von einem Dispenser oder durch beispielsweise ein Tintenstrahlverfahren angeordnet werden.
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<Schritt S23> Leiterplattenschritt
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Eine Leiterplatte 20, die vorbestimmte Spezifikationen aufweist, wird hergestellt. Mehrere Innenleitungen 21 stehen von einer Endfläche der Leiterplatte 20 vor. Ein Anordnungsintervall (Versatz) der Innenleitungen 21 ist dasselbe wie das Anordnungsintervall (Versatz) der Buckel 14 der Bildaufnahmeeinrichtung 10. Man beachte, dass die Leiterplatte 20 vor den Schritten S21 bis S24 hergestellt werden kann.
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<Schritt S24> Pressbondierungsschritt
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Wie es in 13A dargestellt ist, werden distale Endabschnitte der Innenleitungen 21 und die Buckel 14 unter Verwendung eines Pressbondierungswerkzeugs 40 gepresst. Man beachte, dass es vorteilhaft ist, ein stangenförmiges Pressbondierungswerkzeug zu verwenden, das es möglich macht, mehrere Buckel und mehrere Innenleitungen gleichzeitig zu verarbeiten.
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Außerdem ist es vorteilhaft, ein Heizen während des Pressens unter Verwendung einer Heizstange oder eines Pressbondierungswerkzeugs durchzuführen. Man beachte, dass eine Heiztemperatur beispielsweise auf nicht kleiner als 100°C und nicht größer als 400°C und kleiner als ein Schmelzpunkt eines Materials der Buckel 14 festgelegt wird und somit verhindert wird, dass die Buckel 14 geschmolzen werden. Anstelle von Wärme oder zusätzlich zu Wärme kann Ultraschall für das Pressbondierungswerkzeug verwendet werden.
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Man beachte, dass, wie es in 13B dargestellt ist, wenn eine Höhe H1 der Isolierelemente 15 größer als eine Höhe H0 der Buckel 14 ist, die Innenleitungen 21 in Kontakt zu den Isolierelementen 15 gelangen. Somit werden die Innenleitungen 21 in Bezug auf Lichtempfangsfläche 10SA in eine vertiefte Gestalt plastisch verformt, wobei jeweilige verbundenen bzw. bondierten Endflächen als Basispunkte dienen.
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<Schritt S25> Biegeschritt
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Wie es in 13C dargestellt ist, werden hintere Endabschnitte 21Z der Innenleitungen 21 gebogen, so dass sie im Wesentlichen parallel zu einer Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angeordnet sind.
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Man beachte, dass die Innenleitungen 21 gebogen werden können, während jeweilige Bondierungsteile bzw. Verbindungsteile durch das Pressbondierungswerkzeug 40 gepresst werden, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung 10 in einer Pressbondierungsvorrichtung angeordnet ist.
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gelangen die Innenleitungen 21 in Anstoß an die Isolierelemente 15, wenn die Innenleitungen 21 gebogen werden, so dass sie im Wesentlichen parallel zu der Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10 sind, was es einfach macht, die Innenleitungen 21 derart zu biegen, dass sie nicht in Kontakt mit der Bildaufnahmeeinrichtung 10 gelangen.
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<Fünfte Ausführungsform>
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Eine Bildaufnahmevorrichtung 1D und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1D gemäß einer fünften Ausführungsform ähneln denjenigen der Bildaufnahmevorrichtung 1C usw., und somit weisen Komponenten, die dieselben Funktionen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1C usw. aufweisen, dieselben Bezugszeichen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1C usw. auf, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie es in 14 dargestellt ist, weist in der Bildaufnahmevorrichtung 1D ein Isolierelement 15A eine Stangengestalt auf, an die mehrere Innenleitungen 21 anstoßen. Das Isolierelement 15A, das ein stangenförmiges Element ist, das beispielsweise Glas oder Harz enthält, ist über eine Bondierungsschicht 15A1 an einem Halbleiter-Chip 11 fixiert. Man beachte, dass als Isolierelement 15A ein leitendes Material wie beispielsweise eine Metallstange, von der mindestens ein Teil, der die Innenleitungen 21 kontaktiert, von einem Isoliermaterial bedeckt ist, verwendet werden kann.
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Das stangenförmige Isolierelement 15A kann auf einer Seitenfläche 10SS der Bildaufnahmeeinrichtung 10D oder einem Eckenabschnitt der Bildaufnahmeeinrichtung 10D angeordnet sein.
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Wie bei den Isolierelementen 15 in der Bildaufnahmevorrichtung 1 ist es vorteilhaft, wenn das Isolierelement 15A in einem Wafer-Schritt angeordnet wird. Eine Anordnung eines länglichen Isolierelementes, das sich quer über mehrere Bildaufnahmevorrichtungen auf einem Halbleiter-Wafer 10W erstreckt, ermöglicht beispielsweise, dass das längliche Isolierelement in einem Schneideschritt Isolierelemente 15A in jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtungen 10A bereitstellt.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1D weist dieselbe Wirkung wie die Bildaufnahmevorrichtung 1C auf und kann außerdem einfach hergestellt werden, da nur ein Isolierelement 15A angeordnet ist. Insbesondere erleichtert die Anordnung des Isolierelementes 15A in dem Wafer-Schritt die Herstellung.
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Man beachte, dass das Isolierelement 15A entfernt werden kann, nachdem die Innenleitungen 21 gebogen wurden.
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<Sechste Ausführungsform>
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Eine Bildaufnahmevorrichtung 1E und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1E gemäß einer sechsten Ausführungsform ähneln der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw., und somit weisen die Komponenten, die dieselben Funktionen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. aufweisen, dieselben Bezugszeichen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1 usw. auf, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie es in den 15 und 16 dargestellt ist, enthält eine Bildaufnahmeeinrichtung 10E in einer Bildaufnahmevorrichtung 1E einen Schutzring 16, der ein leitendes Material wie beispielsweise Kupfer enthält, auf einer Lichtempfangsfläche 10SA entlang einem Außenumfangsendabschnitt der Bildaufnahmeeinrichtung 10. In dem Fall einer ultrakompakten Bildaufnahmeeinrichtung kann ein Absplittern in einem Schneideschritt den Lichtempfangsabschnitt 12 beeinflussen.
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Schutzringe 16 werden in einem Wafer-Schritt entlang jeweiliger Schneidelinien CL auf einem Halbleiter-Wafer 10W angeordnet. Wenn beispielsweise Elektrodenanschlussflächen 13 angeordnet werden, können Schutzringe 16 mittels Bemustern gleichzeitig mit einem Bemustern für die Elektrodenanschlussflächen 13 unter Verwendung desselben Materials angeordnet werden.
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Die Schutzringe 16 weisen die Wirkung auf, dass sie sogar dann, wenn ein Absplittern in einem Schneideschritt auftritt, verhindern, dass die jeweiligen Lichtempfangsabschnitte 12 durch das Absplittern beeinflusst werden. Die Schutzringe 16 weisen außerdem Funktionen zum Verhindern eines Ablösens eines Oberflächenschutzfilms (nicht dargestellt) und zum elektrischen Abschirmen der Bildaufnahmeeinrichtung 10B auf.
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Wenn ein Schutzring 16 und irgendeine der Innenleitungen 21 in Kontakt zueinander gebracht werden, tritt ein Problem beim Senden/Empfangen von Signalen an/von den/dem Lichtempfangsabschnitt 12 auf; da jedoch in der Bildaufnahmevorrichtung 1E ein längliches stangenförmiges Isolierelement 15B den Schutzring 16 bedeckt, gibt es kein Risiko, dass die Innenleitungen 21 in Kontakt zu dem Schutzring 16 gebracht werden. Selbstverständlich muss das Isolierelement 15B nicht den gesamten Umfang des Schutzrings 16 bedecken und muss nur auf einem Bereich des Schutzrings 16 angeordnet werden, bei dem das Risiko eines Kontaktes mit den Innenleitungen 21 besteht.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1E weist dieselben Wirkungen wie die Bildaufnahmevorrichtung 1C usw. auf, und ist außerdem sehr zuverlässig, da der Schutzring 16 bereitgestellt wird.
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<Siebte Ausführungsform>
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Eine Bildaufnahmevorrichtung 1F und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1F gemäß einer siebten Ausführungsform ähneln denjenigen der Bildaufnahmevorrichtung 1C usw., und somit werden die Komponenten, die dieselben Funktionen wie diejenigen der Bildaufnahmevorrichtung 1C usw. aufweisen, mit denselben Bezugszeichen wie in der Bildaufnahmevorrichtung 1C usw. bezeichnet, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wie es in 11 dargestellt ist, ist in der Bildaufnahmevorrichtung 1F ein oberer Abschnitt (Eckenabschnitt) einer Seitenfläche 10SS eines Halbleiter-Chips 11F ein Isolierabschnitt 17, der eine Isolierung enthält. Mit anderen Worten, der Halbleiter-Chip 11F enthält einen Ausschnitt 11X, wobei der Ausschnitt 11X mit Harz gefüllt ist. Der Isolierabschnitt 17 enthält beispielsweise ein Material, das dasselbe wie dasjenige eines Isolierelementes 15B usw. ist.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1F weist dieselben Wirkungen wie die Bildaufnahmevorrichtung 1C usw. auf und bewirkt weniger wahrscheinlich einen Kurzschluss zwischen Innenleitungen 21 und der Bildaufnahmeeinrichtung 10, da der Eckenabschnitt der Bildaufnahmeeinrichtung 10F, mit dem die Innenleitungen 21 sehr wahrscheinlich in Kontakt gelangen, der Isolierabschnitt 17 ist.
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Der Ausschnitt 11X und der Isolierabschnitt 17 der Bildaufnahmeeinrichtung 10F in der Bildaufnahmevorrichtung 1F werden in einem Wafer-Schritt hergestellt. Mit anderen Worten, wie es in 18A dargestellt ist, werden in dem Wafer-Schritt Nuten 11CX in einer Lichtempfangsfläche 10SA eines Halbleiter-Wafers 10WC entlang Schneidelinien CL ausgebildet, die unter Schneidelinien für einen Schneideschritt parallel zu einer Richtung der Reihen aus mehreren Buckeln 14 sind. Die Nuten 11CX werden mittels beispielsweise Halbschnitttrennen oder Ätzen ausgebildet. Dann wird, wie es in 18B dargestellt ist, Harz in die Nuten 11C gefüllt und einer Härtungsbehandlung unterzogen. Für das Harz können beliebige verschiedene Materialien, die denjenigen des Isolierelementes 15 ähneln, verwendet werden.
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Man beachte, dass das Innere jeder Nut 11CX nicht vollständig mit dem Harz gefüllt sein muss. Eine Oberfläche des Harzes innerhalb der Nut 11CX kann beispielsweise aufgrund einer Kontraktion während des Härtens vertieft sein.
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Gleichzeitig mit einer Anordnung der Isolierelemente 15 auf der Lichtempfangsfläche 10SA kann beispielsweise Harz in die Nuten 11CX unter Verwendung eines Materials eingefüllt werden, das dasselbe wie dasjenige der Isolierelemente 15 ist, beispielsweise ein Photoresist. Wenn Harz in die Nuten 11CX eingefüllt wird, kann das Harz außerdem derart angeordnet werden, dass es höher als jeweilige obere Flächen der Nuten 11CX ist, um Isolierelemente 15 auszubilden, die eine Gestalt aufweisen, die von der Lichtempfangsfläche 10SA vorsteht.
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Dann wird in dem Schneideschritt, wie es in Fig. 182C dargestellt ist, ein Schneiden entlang der Schneidelinien CL durchgeführt, wodurch eine Bildaufnahmeeinrichtung 10F hergestellt wird, die einen Halbleiter-Chip 11F enthält, in dem ein Ausschnitt 11X an einem Eckenabschnitt angeordnet ist, und ein Isolierabschnitt 17 durch Füllen von Harz in den Ausschnitt 11X ausgebildet wurde.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1F kann auf einfache Weise hergestellt werden, da in dem Wafer-Schritt der Isolierabschnitt 17 an einem Teil angeordnet wird, der der Eckenabschnitt der Bildaufnahmeeinrichtung 10C ist. Außerdem erhöht der Isolierabschnitt 17 eine Außenabmessung (Außendurchmesser) der Bildaufnahmeeinrichtung 10F nicht, und somit weist die Bildaufnahmevorrichtung 1F einen kleinen Durchmesser auf.
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<Modifikation der siebten Ausführungsform>
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Wie es in 19 dargestellt ist, ähnelt eine Bildaufnahmevorrichtung 1G gemäß einer Modifikation der siebten Ausführungsform der Bildaufnahmevorrichtung 1F, enthält aber kein Isolierelement auf einer Lichtempfangsfläche 10SA.
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Mit anderen Worten, die Bildaufnahmevorrichtung 1G enthält einen Ausschnitt 11X an einem Eckenabschnitt eines Halbleiter-Chips 11G und einen Isolierabschnitt 17, der durch Füllen von Harz in den Ausschnitt 11X ausgebildet wird.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 1G weist kein Risiko eines Kurzschlusses zwischen Innenleitungen 21 und einem Schutzring 16 auf, und zwar auch dann nicht, wenn die Innenleitungen 21 im Wesentlichen in einem rechten Winkel gebogen werden, während die Innenleitungen 21 in Anstoß an den Eckenabschnitt gebracht werden.
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20 ist ein Flussdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1G. Das Flussdiagramm unterscheidet sich von dem Flussdiagramm des Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1C, das in 11 dargestellt ist, nur in einem Wafer-Schritt S21A, und somit wird die Beschreibung der anderen Schritte weggelassen.
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<Schritt S21A1>
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Mehrere Lichtempfangsabschnitte 12 und Lichtempfangsabschnitte 12 usw., die in Reihen auf Umfängen der jeweiligen Lichtempfangsabschnitte 12 angeordnet sind, werden auf einer Lichtempfangsfläche 10SA eines Halbleiter-Wafers 10WC ausgebildet.
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<Schritt S21A2>
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Nuten 11CX werden in der Lichtempfangsfläche 10SA entlang Schneidelinien CL ausgebildet, die unter Schneidelinien für einen Schneideschritt parallel zu einer Richtung der Reihen von mehreren Buckeln 14 sind. Eine Tiefe der Nuten 11CX muss nur geringer als eine Dicke des Halbleiter-Wafers 10WC sein.
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<Schritt S21A3>
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Ein Isoliermaterial, das Harz enthält, wird in die Nuten 11CX gefüllt.
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<Schritt S22>
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Der Halbleiter-Wafer wird entlang den Schneidelinien CL geschnitten. In dem Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmevorrichtung 1G ist die Herstellung einfach, da Isolierabschnitte 17 in mehreren ultrakompakten Bildaufnahmeeinrichtungen 10G gleichzeitig in dem Wafer-Schritt hergestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es sind verschiedene Modifikationen, Alternativen und Ähnliches innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung möglich.
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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2014-033080 und
Nr. 2014-033083 , die in Japan am 24. Februar 2014 eingereicht wurden, und deren Offenbarung in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme darauf enthalten ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1A bis 1G
- Bildaufnahmevorrichtung
- 10
- Bildaufnahmeeinrichtung
- 10SA
- Lichtempfangsfläche
- 10SS
- Seitenfläche
- 11
- Halbleiter-Chip
- 12
- Lichtempfangsabschnitt
- 13
- Elektrodenanschlussfläche
- 14
- Buckel
- 16
- Schutzring
- 20
- Leiterplatte
- 21
- Innenleitung
- 21X
- distaler Endabschnitt
- 21Y
- gebogener Abschnitt
- 21Y1
- erster gebogener Abschnitt
- 21Y2
- zweiter gebogener Abschnitt
- 21Z
- hinterer Endabschnitt
- 22
- Basismaterial
- 29
- Halteelement
- 40
- Pressbondierungswerkzeug
- 50
- Biegeunterstützungselement
