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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildaufnahmeeinheit, die eine Bildaufnahmeeinrichtung, einen Laminatkörper, in dem eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen laminiert sind, und ein elektrisches Glied umfasst; ein Endoskop, das die Bildaufnahmeeinheit umfasst, die die Bildaufnahmeeinrichtung, den Laminatkörper und das elektrische Glied umfasst; und ein Verfahren zum Herstellen der Bildaufnahmeeinheit, die die Bildaufnahmeeinrichtung, den Laminatkörper und das elektrische Glied umfasst.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Ein Endoskop erhält Bilder von einem Inneren eines Patienten oder Ähnlichem, indem ein Einführabschnitt mit einer Bildaufnahmeeinheit, die beispielsweise an einem starren Distalendabschnitt des Einführabschnitts untergebracht ist, in das Innere des Patienten eingeführt wird. In der
japanischen Offenlegungsschrift der Patentanmeldung, Veröffentlichung Nummer 2005-334509 , ist eine Bildaufnahmeeinheit offenbart, umfassend eine Verdrahtungsplatte, auf der ein Chip mit elektronischen Bauteilen wie einem Kondensator, der eine Ansteuerschaltung ausgestaltet, einem Widerstand und einem integrierten Schaltkreis (IC, Integrated Circuit) montiert ist und der auf eine Rückoberfläche einer Bildaufnahmeeinrichtung gebondet ist.
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Eine Länge der Bildaufnahmeeinheit in Richtung einer optischen Achse, umfassend die Verdrahtungsplatte, auf der der Chip mit elektronischen Bauteilen montiert ist, wird lang. Daher ist das Verkürzen des starren Distalendabschnitts des Endoskops nicht einfach.
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In den letzten Jahren ist eine Halbleitervorrichtung entwickelt worden, auf der eine planare Einrichtung (Dünnfilmbauteil) gebildet ist, die die gleiche Funktion wie ein Chip mit elektronischen Bauteilen wie einem Kondensator hat. Mittels Bondens eines Laminatkörpers, der eine Vielzahl von laminierten Halbleitervorrichtungen umfasst, auf jeder von denen eine planare Einrichtung gebildet ist, auf eine Rückoberfläche einer Bildaufnahmeeinrichtung kann eine Bildaufnahmeeinheit verkürzt werden.
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Jedoch ist es selbst durch Verkürzung der Bildaufnahmeeinheit mittels des Verwendens des Laminatkörpers erforderlich, dass die Bildaufnahmeeinheit in einem solchen Zustand im starren Distalendabschnitt untergebracht ist, dass sie im starren Distalendabschnitt ebenfalls einen Abschnitt umhüllt, der mit einem Signalkabei gebondet ist, das Signale überträgt. Außerdem ist, um den Chip mit elektronischen Bauteilen zusätzlich zum Laminatkörper zu montieren, eine Verdrahtungsplatte erforderlich.
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ENTGEGENHAL TUNGSLISTE
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PATENTLITERATUR
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Patentliteratur 1:
Japanische Offenlegungsschrift der Patentanmeldung, Veröffentlichung Nummer 2005-334509 -
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHE AUFGABE
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Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind es, eine kurze und kleine Bildaufnahmeeinheit, ein minimal-invasives Endoskop und ein Verfahren zum einfachen Herstellen der kurzen und kleinen Bildaufnahmeeinheit bereitzustellen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
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Eine Bildaufnahmeeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Bildaufnahmeeinrichtung, umfassend eine Lichtempfangsoberfläche und eine Rückoberfläche, die der Lichtempfangsoberfläche zugewandt ist; einen Laminatkörper, der an die Rückoberfläche der Bildaufnahmeeinrichtung gebondet ist, wobei der Laminatkörper eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen umfasst, die mittels Versiegelungsharzschichten laminiert sind; und ein elektrisches Glied, das einen Elektrodenteil umfasst, eine Aussparung ist in einem äußeren Umfangsabschnitt der Halbleitervorrichtung gebildet, die auf eine hinterste Seite aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen laminiert ist, eine Seitenelektrode ist auf einer Aussparungsoberfläche angebracht, das elektrische Glied ist in der Aussparung untergebracht, und der Elektrodenteil des elektrischen Glieds ist an die Seitenelektrode gebondet.
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Eine Bildaufnahmeeinheit gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst: eine Bildaufnahmeeinrichtung, umfassend eine Lichtempfangsoberfläche und eine Rückoberfläche, die der Lichtempfangsoberfläche zugewandt ist; einen Laminatkörper, der an die Rückoberfläche der Bildaufnahmeeinrichtung gebondet ist, wobei der Laminatkörper eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen umfasst, die mittels Versiegelungsharzschichten laminiert sind; und ein elektrisches Glied, umfassend Elektrodenteile, wobei Aussparungen in äußeren Umfangsabschnitten einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen gebildet sind, die sukzessive laminiert sind und eine Halbleitervorrichtung umfassen, die auf eine hinterste Seite aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen laminiert ist, eine parallel zur Richtung einer optischen Achse liegende Nut ist in einer Seitenoberfläche des Laminatkörpers ausgestaltet, indem eine Vielzahl der Aussparungen miteinander korrespondieren, eine Seitenelektrode ist auf mindestens einer Aussparungsoberfläche der Halbleitervorrichtungen angebracht, das elektrische Glied ist in der Nut untergebracht und die Elektrodenteile des elektrischen Glieds sind an die Seitenelektrode gebondet.
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Ein Endoskop gemäß einer weiteren anderen Ausführungsform umfasst eine Bildaufnahmeeinheit. Die Bildaufnahmeeinheit umfasst: eine Bildaufnahmeeinrichtung, umfassend eine Lichtempfangsoberfläche und eine Rückoberfläche, die der Lichtempfangsoberfläche zugewandt ist; einen Laminatkörper, der an die Rückoberfläche der Bildaufnahmeeinrichtung gebondet ist, wobei der Laminatkörper eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen umfasst, die mittels Versiegelungsharzschichten laminiert sind; und ein elektrisches Glied, umfassend Elektrodenteile, wobei Aussparungen in äußeren Umfangsabschnitten einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen gebildet sind, die sukzessive laminiert sind und eine Halbleitervorrichtung umfassen, die auf eine hinterste Seite aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen laminiert ist, eine parallel zur Richtung einer optischen Achse liegende Nut ist in einer Seitenoberfläche des Laminatkörpers ausgestaltet, indem eine Vielzahl der Aussparungen miteinander korrespondieren, eine Seitenelektrode ist auf mindestens einer Aussparungsoberfläche der Halbleitervorrichtungen angebracht, das elektrische Glied ist in der Nut untergebracht und die Elektrodenteile des elektrischen Glieds sind an die Seitenelektrode gebondet.
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Ein Verfahren für das Herstellen einer Bildaufnahmeeinheit gemäß noch einer weiteren Ausführungsform umfasst: einen Schritt des Fertigens eines Bildaufnahme-Wafers, der eine Lichtempfangsoberfläche und eine Rückoberfläche aufweist, die der Lichtempfangsoberfläche zugewandt ist, und der eine Vielzahl von Bildaufnahmeeinrichtungen umfasst; einen Waferkörper-Fertigungsschritt des Fertigens eines ersten Waferkörpers, der eine Vielzahl von ersten Halbleitervorrichtungen umfasst, und eines zweiten Waferkörpers, der eine Vielzahl von zweiten Halbleitervorrichtungen umfasst; einen Durchgangsloch-Bildungs-Schritt des Bildens einer Vielzahl von ersten Durchgangslöchern in vorbestimmter Anbringung im ersten Waferkörper und des Bildens einer Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern in der vorbestimmten Anbringung im zweiten Waferkörper; einen Elektrodenfilm-Anbringungs-Schritt des Anbringens eines ersten Elektrodenfilms auf einer Wandoberfläche von jedem der Vielzahl von ersten Durchgangslöchern des ersten Waferkörpers und des Anbringens eines zweiten Elektrodenfilms auf einer Wandoberfläche von jedem der Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern des zweiten Waferkörpers; einen Schritt des Fertigens eines laminierten Wafers mittels Laminierens des Bildaufnahme-Wafers, des ersten Waferkörpers und des zweiten Waferkörpers mittels Versiegelungsharzschichten, um die ersten Durchgangslöcher und die zweiten Durchgangslöcher zu überlagern; einen Schritt des Schneidens des laminierten Wafers entlang von Schnittlinien, die durch die Mittelpunkte der ersten Durchgangslöcher verlaufen, und des Fertigens eines Laminatkörpers, der eine Nut auf einer Seitenoberfläche des Laminatkörpers aufweist, wobei jeweils der erste Elektrodenfilm und der zweite Elektrodenfilm auf einer Innenoberfläche der Nut angebracht sind; und einen Schritt des Unterbringens eines elektrischen Glieds, das eine Größe in Übereinstimmung mit einer Größe der Nut aufweist, in der Nut und des Bondens von zwei Elektroden des elektrischen Glieds an den ersten Elektrodenfilm oder an den zweiten Elektrodenfilm.
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VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine kurze und kleine Bildaufnahmeeinheit, ein minimal-invasives Endoskop und ein Verfahren zum einfachen Herstellen der kurzen und kleinen Bildaufnahmeeinheit bereitgestellt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmeeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 ist eine Schnittansicht der Bildaufnahmeeinheit gemäß der ersten Ausführungsform, betrachtet entlang einer Linie II-II in 1;
- 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Bildaufnahmeeinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4A ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Halbleitervorrichtung und eines Signalkabels gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4B ist eine auseinandergezogene Ansicht der Halbleitervorrichtung und des Signalkabels gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4C ist eine auseinandergezogene Ansicht der Halbleitervorrichtung und des Signalkabels gemäß der ersten Ausführungsform;
- 4D ist eine auseinandergezogene Ansicht der Halbleitervorrichtung und des Signalkabels gemäß der ersten Ausführungsform;
- 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen der Bildaufnahmeeinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
- 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Halbleiter-Wafers gemäß der ersten Ausführungsform;
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines laminierten Wafers gemäß der ersten Ausführungsform;
- 8A ist eine Schnittansicht einer Bildaufnahmeeinheit einer Abwandlung 1 gemäß der ersten Ausführungsform;
- 8B ist eine Schnittansicht einer Bildaufnahmeeinheit einer Abwandlung 2 gemäß der ersten Ausführungsform;
- 9 ist eine perspektivische Ansicht einer Bildaufnahmeeinheit einer Abwandlung 3 gemäß der ersten Ausführungsform;
- 10 ist eine Schnittansicht der Bildaufnahmeeinheit der Abwandlung 3 gemäß der ersten Ausführungsform;
- 11A ist eine Schnittansicht einer Bildaufnahmeeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 11B ist eine schematische Ansicht einer hinteren Oberfläche der Bildaufnahmeeinheit gemäß der zweiten Ausführungsform;
- 12A ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Bildaufnahmeeinheit gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 12B ist eine Schnittansicht der Bildaufnahmeeinheit gemäß der dritten Ausführungsform;
- 13 ist eine Schnittansicht einer Bildaufnahmeeinheit einer Abwandlung gemäß der dritten Ausführungsform; und
- 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Endoskops gemäß einer vierten Ausführungsform.
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BESTE FORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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<Erste Ausführungsform>
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Wie in 1 bis 4D gezeigt ist, umfasst eine Bildaufnahmeeinheit 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bildaufnahmeeinrichtung 10, einen Laminatkörper 20 und ein Signalkabel 30, das ein elektrisches Glied ist.
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Es ist zu beachten, dass in der folgenden Beschreibung die Zeichnungen, die auf den einzelnen Ausführungsformen basieren, schematischer Art sind und die jeweiligen Beziehungen zwischen Dicken und Breiten der jeweiligen Teile, Verhältnisse der Dicken und relative Winkel der jeweiligen Teile und Ähnlichem sich von jenen in der Realität unterscheiden. Überdies können in den jeweiligen Zeichnungen Abschnitte bzw. Einheiten umfasst sein, deren Beziehungen und Abmessungsverhältnisse sich voneinander unterscheiden. Außerdem kann in den Zeichnungen die Darstellung eines Teils der Bauteile, beispielsweise Versiegelungsharzschichten, weggelassen werden.
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Außerdem wird von den Richtungen der optischen Achse eine Richtung, in der sich die Bildaufnahmeeinrichtung 10 befindet (Richtung mit zunehmendem Z-Achsen-Wert), als eine Vorderseite bezeichnet. Eine Richtung, in der sich der Laminatkörper 20 befindet (Richtung mit abnehmendem Z-Achsen-Wert), wird als Rückseite bezeichnet. Außerdem wird von den Richtungen orthogonal zur optischen Achse eine Y-Achsen-Richtung als eine obere Richtung/untere Richtung und eine X-Achsen-Richtung als eine linke Richtung/rechte Richtung bezeichnet. Eine Abmessung in der Vorder- und Rückrichtung wird als „Länge“, eine Abmessung in der rechten und linken Richtung wird als „Breite“ und eine Abmessung in der oberen und unteren Richtung wird als „Höhe (Tiefe)“ bezeichnet.
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Die Bildaufnahmeeinrichtung 10, die in einer Draufsicht rechteckig ist, das heißt, die in einer Schnittansicht in einer Richtung orthogonal zu einer optischen Achse O (Z-Achse) rechteckig ist, ist eine im Wesentlichen rechteckige quaderförmige flache Platte, die umfasst: eine Lichtempfangsoberfläche 10SA, auf der ein Lichtempfangsteil 11 gebildet ist; eine Rückoberfläche 10SB, die der Lichtempfangsoberfläche 10SA zugewandt ist; und vier Seitenoberflächen. Auf der Lichtempfangsoberfläche 10SA der Bildaufnahmeeinrichtung 10 ist ein Deckglas 15 mittels einer transparenten Bondingschicht 19 gebondet.
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Wie später beschrieben bilden das Deckglas 15, die Bildaufnahmeeinrichtung 10 und der Laminatkörper 20 ein Bildaufnahmelaminat 40 in einer im Wesentlichen rechteckigen quaderförmigen Form, die mittels Schneiden eines laminierten Wafers 40W gefertigt wird (siehe 7).
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Das Lichtempfangsteil 11 ist ein CCD- oder CMOS-Lichtempfangselement oder Ähnliches und erzeugt ein elektrisches Signal, indem es Licht empfängt und eine fotoelektrische Umwandlung ausführt. Das Lichtempfangsteil 11 ist mittels Durchgangsverdrahtung mit einer Elektrode der Rückoberfläche 10SB verbunden, wenngleich der Anschluss nicht gezeigt ist.
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Der Laminatkörper 20 umfasst vier Halbleitervorrichtungen 21 bis 24, die jeweils mittels Versiegelungsharzschichten (Unterfüllung) 29 laminiert sind. Die Versiegelungsharzschichten 29 sind aus einem isolierenden Harz wie einem Epoxidharz, einem Acrylharz, einem Polyimidharz, einem Silikonharz oder einem Polyvinylharz gebildet.
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Der Laminatkörper 20 verarbeitet ein elektrisches Signal, das von der Bildaufnahmeeinrichtung 10 ausgegeben wurde, und gibt das verarbeitete Signal als ein Bildaufnahmesignal aus. Auf jeder der Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 ist eine planare Einrichtung 28 gebildet, die eine funktionale Schaltung eines elektronischen Bauteils, wie ein Kondensator, ein Widerstand oder ein Puffer oder eine Signalverarbeitungsschaltung, wie eine Rauschbeseitigungsschaltung oder eine Analog-Digital-Wandlerschaltung, bildet.
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Eine Dicke jeder der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 ist ungefähr 30 µm bis 100 µm, und Dicken der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 können unterschiedlich voneinander sein, wie später beschrieben. Außerdem kann die planare Einrichtung 28 auf einer Oberfläche von jeder der Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 gebildet sein, und die planaren Einrichtungen 28 können auf beiden Oberflächen jeder der Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 gebildet sein. Außerdem ist es nur für die Anzahl von laminierten Halbleitervorrichtungen des Laminatkörpers 20 erforderlich, gleich oder größer als zwei zu sein, und die Anzahl der laminierten Halbleitervorrichtungen ist nicht auf vier wie in dem vorliegenden Beispiel begrenzt.
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Die Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 sind mittels Durchgangsverdrahtung (nicht gezeigt) und Bondhügeln 27 (siehe 4A und Ähnliches) miteinander verbunden, von denen jeder eine Höhe von 5 µm bis 50 µm aufweist. Eine vordere Endoberfläche des Laminatkörpers 20 ist mittels der Bondhügel 27 mit einer Elektrode der Rückoberfläche 10SB der Bildaufnahmeeinrichtung 10 verbunden. Auch ist zwischen der Rückoberfläche 10SB der Bildaufnahmeeinrichtung 10 und der vorderen Endoberfläche des Laminatkörpers 20 eine Versiegelungsharzschicht 29A (29) angebracht. Harze, die die Versiegelungsharzschicht 29 und die Versiegelungsharzschicht 29A bilden, können voneinander unterschiedlich sein.
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In jeweiligen äußeren Umfangsabschnitten der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 sind Aussparungen T21 bis T24 gebildet, von denen jede in einer Schnittansicht in der Richtung, die orthogonal zur optischen Achse liegt, im Wesentlichen halbkreisförmig ist. In einer Seitenoberfläche des Laminatkörpers 20 bildet die Vielzahl von Aussparungen T21 bis T24, die miteinander korrespondieren, eine Nut T20, die parallel zur Richtung der optischen Achse verläuft.
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Auf den Aussparungsoberflächen der Halbleitervorrichtungen 21 und 23 sind Seitenelektroden 21C und 23C angebracht, von denen jede aus einem leitenden Material wie Kupfer gebildet ist und eine Filmdicke von 1 µm bis 5 µm aufweist. Jede der Seitenelektroden 21C und 23C ist mit den Bondhügeln 27 oder der planaren Einrichtung 28 verbunden.
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Eine untere Hälfte eines Distalendabschnitts (Bonding-Abschnitt) des Signalkabels 30 ist in der Nut T20 untergebracht. Das Signalkabel 30 ist ein geschirmtes Kabel und umfasst einen Leitungsdraht (Kerndraht) 31, eine Leitungsdrahtabdeckschicht 32, die den Leitungsdraht 31 bedeckt, einen Schirmleitungsdraht 33, der die Leitungsdrahtabdeckschicht 32 bedeckt, und eine äußere Abdeckschicht 34, die den Schirmleitungsdraht 33 bedeckt, als eine Vielzahl von Bestandsgliedern in Größen (Außendurchmesser), die voneinander unterschiedlich sind. Der Leitungsdraht 31 und der Schirmleitungsdraht 33 können als Elektrodenteile des Signalkabels 30, das das elektrische Element ist, angesehen werden.
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Wie in 4A bis 4D gezeigt, ist der Leitungsdraht 31, der einen Außendurchmesser R31 aufweist, in der Aussparung T21 untergebracht, die in der Schnittansicht im Wesentlichen radial (mit einem Durchmesser R21) ist. Die Leitungsdrahtabdeckschicht 32, die einen Durchmesser R32 aufweist, ist in der Aussparung T22 untergebracht, die einen Durchmesser R22 aufweist. Der Schirmleitungsdraht 33, der einen Durchmesser R33 aufweist, ist in der Aussparung T23 untergebracht, die einen Durchmesser R23 aufweist. Die äußere Abdeckschicht 34, die einen Durchmesser R34 aufweist, ist in der Aussparung T24 untergebracht, die einen Durchmesser R24 aufweist.
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Die Durchmesser des Signalkabels 30 stehen in der Beziehung (R31 < R32 < R33 < R34). Die Durchmesser einer Vielzahl von Aussparungen T21 bis T24, von denen jede im Wesentlichen halbkreisförmig ist, stehen in der Beziehung (R21 < R22 < R23 < R24). Die Vielzahl von Aussparungen T21 bis T24, die in der Schnittansicht die Durchmesser R aufweisen, die voneinander unterschiedlich sind und von denen jede im Wesentlichen halbkreisförmig ist, korrespondieren miteinander und bilden so die Nut T20 des Laminatkörpers 20. Mit anderen Worten wird die Größe der Nut T20 an einer hinteren Endoberfläche maximiert und nimmt zu einem vorderen Abschnitt der Nut T20 hin schrittweise ab.
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Der Leitungsdraht 31 ist an eine Seitenelektrode 21C in der Aussparung T21 der Halbleitervorrichtung 21 an einer Vorderseite (vordere Endseite) gebondet und der Schirmleitungsdraht 33 ist an eine Seitenelektrode 23C in der Aussparung T23 der Halbleitervorrichtung 23 auf einer Rückseite (Proximalendseite) beispielsweise mittels einer leitfähigen Paste gebondet.
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Die Durchmesser der Aussparungen T21 bis T24 (R21 bis R24) sind gemäß den jeweiligen Durchmessern (R31 bis R34) eingestellt, um zu erlauben, den Leitungsdraht 31, die Leitungsdrahtabdeckschicht 32, den Schirmleitungsdraht 33 und die äußere Abdeckschicht 34, die die Vielzahl von Bestandsgliedern sind, die das Signalkabel 30 bilden, in den Aussparungen T21 bis T24 unterzubringen.
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Mit anderen Worten ist die Vielzahl von Bestandsgliedern des Signalkabels 30, das das elektrische Glied ist, in den Nuten (Aussparungen) in Größen gemäß den Größen des jeweiligen Bestandsglieds untergebracht.
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So stehen beispielsweise der Durchmesser R21 der Aussparung T21, in der die Seitenelektrode 21C gebildet ist, und der Durchmesser R31 des Leitungsdrahts 31 in der Beziehung (R21 ≥ R31) und stehen vorzugsweise in der Beziehung (1,01×R31 < R21 < 1,20×R31). Eine Größe der Aussparung T23, in der die Seitenelektrode 23C gebildet ist, und eine Größe des Schirmleitungsdrahts 33 stehen in der ähnlichen Beziehung. Da dadurch, dass die Durchmesser der Aussparungen und der Durchmesser der Bestandsglieder in der oben beschriebenen Beziehung stehen, im Wesentlichen ein Einpasszustand erreicht wird, werden Anbringung und Bonding in vorbestimmten Positionen erleichtert.
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Es ist zu beachten, dass streng genommen der Durchmesser (Außenabmessung) der Aussparung, in der die Seitenelektrode gebildet ist, eine Abmessung einer Oberfläche der Seitenelektrode ist, die in der Schnittansicht halbkreisförmig ist. Wenn beispielsweise ein Durchmesser R21 der Aussparung T21, die halbkreisförmig ist und in der die Seitenelektrode 21C, die eine Filmdicke von 1 µm aufweist, in einer Innenoberfläche (Aussparungsoberfläche) gebildet ist, als 50 µm beschrieben ist, beträgt ein Durchmesser R21 der Aussparung, die in der Halbleitervorrichtung 21 (eines kreisförmigen Durchgangslochs H21, das in einem Waferkörper 21W gebildet ist, der in 6 gezeigt ist) gebildet ist, 52 µm.
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Andererseits stehen der Durchmesser R22 der Aussparung T22, in der keine Seitenelektrode gebildet ist, und der Durchmesser R32 der Leitungsdrahtabdeckschicht 32 in der Beziehung (R22 ≥ R32) und vorzugsweise in der Beziehung (1,01 ×R32 < R22 < 1,50×R32). Wenn die Größe der Aussparung, in der keine Seitenelektrode gebildet ist, ausreichend größer als eine Größe eines elektronischen Bauteils ist, wie später beschrieben, tritt nicht auf, dass bei der Fertigung des laminierten Wafers ein übermäßiges Versiegelungsharz die Seitenelektroden bedeckt.
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Außerdem ist eine Länge jeweils des Leitungsdrahts 31, der Leitungsdrahtabdeckschicht 32 und des Schirmleitungsdrahts 33 eingestellt, im Wesentlichen gleich mit der Dicke jeder der Halbleitervorrichtungen 21 bis 23 (und der Versiegelungsharzschicht 29) zu sein.
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Mit anderen Worten ist die Nut T20 des Laminatkörpers 20 aus der Vielzahl von Aussparungen T21 bis T24 gebildet, die Größen (Durchmesser und Längen) aufweisen, die voneinander unterschiedlich sind, gemäß den Größen (Durchmesser und Längen) der untergebrachten Bestandsglieder des Signalkabels 30.
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Da die Bildaufnahmeeinheit 1 den Laminatkörper 20 anstelle einer Verdrahtungsplatte umfasst, auf der ein Chip mit elektronischen Bauteilen montiert ist, ist die Bildaufnahmeeinheit 1 kurz und klein.
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Überdies ist in der Bildaufnahmeeinheit 1 das Signalkabel 30 in der Nut T20 in der Seitenoberfläche des Laminatkörpers 20 untergebracht und der Leitungsdraht 31 und der Schirmleitungsdraht 33, die die Elektrodenteile sind, sind an die Seitenelektroden 21C und 23C in der Nut T20 gebondet. Da sich in der Bildaufnahmeeinheit 1 der Abschnitt, in dem das Signalkabel 30 und der Laminatkörper 20 gebondet sind, nicht hinter dem Laminatkörper 20 befindet, ist die Bildaufnahmeeinheit 1 besonders kurz und klein.
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Außerdem ist eine Außenabmessung (eine Höhe oder eine Breite) des Laminatkörpers 20, bei dem es sich um ein Wafer-Ebenen-Laminat handelt, in der Richtung, die orthogonal zur optischen Achse liegt, die gleiche wie die Größe der Bildaufnahmeeinrichtung 10 in der Draufsicht. Mit anderen Worten ist der Laminatkörper 20, wenn es auf eine Projektionsebene in der Richtung, die orthogonal zur optischen Achse liegt, projiziert wird, innerhalb einer Projektionsebene der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angebracht.
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In der Bildaufnahmeeinheit 1 ist das Signalkabel 30 in der Seitenoberfläche des Laminatkörpers 20 untergebracht. Jedoch ist ungefähr die Hälfte des Durchmessers des Signalkabels 30 in der Nut T20 untergebracht. Daher ist die Außenabmessung (Höhe) der Bildaufnahmeeinheit 1 in der Richtung, die orthogonal zur optischen Achse liegt, eine Abmessung eines kleinen Durchmessers, die berechnet wird, indem die Hälfte des Durchmessers des Signalkabels 30 zur Höhe des Laminatkörpers 20 addiert wird.
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<Ein Verfahren zum Herstellen einer Bildaufnahmevorrichtung 1 >
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Als nächstes wird mit Bezug auf das Flussdiagramm, das in 5 gezeigt ist, ein Verfahren zum Herstellen einer Bildaufnahmeeinheit 1 beschrieben.
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<Schritt S10> Wafer-Fertigungsschritt
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Ein Wafer-Fertigungsschritt umfasst einen Bildaufnahme-Wafer-Fertigungsschritt (S10A), einen Waferkörper-Fertigungsschritt (S10B) des Fertigens einer Vielzahl von Waferkörpern, einen Durchgangsloch-Bildungs-Schritt (S10C) des Bildens von Durchgangslöchern in den Waferkörpern und einen Elektrodenfilm-Anbringungs-Schritt (S10D) des Anbringens von Elektrodenfilmen in den Durchgangslöchern der Waferkörper.
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<S10A: Bildaufnahme-Wafer-Fertigungsschritt>
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Auf einem Halbleiter-Wafer, der aus Silizium oder Ähnlichem gebildet ist, wird ein Bildaufnahme-Wafer 10W (siehe 7) gefertigt, der eine Vielzahl von Bildaufnahmeeinrichtungen 10 umfasst, indem die bisher bekannte Halbleiter-Herstellungstechnologie angewendet wird. Jede der Bildaufnahmeeinrichtungen 10 umfasst ein Lichtempfangsteil 11, das aus einem CMOS-Bildsensor oder einer CCD, einer Vielzahl von Durchgangsdrähten, die mit dem Lichtempfangsteil 11 verbunden sind, und Ähnlichem gebildet ist. Vor dem Fertigen der Durchgangsdrähte und Ähnlichem wird ein Glas-Wafer 15W zum Schützen des Lichtempfangsteils 11 an den Bildaufnahme-Wafer 10W gebondet.
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<S10B: Waferkörper-Fertigungsschritt>
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Auf dem Halbleiter-Wafer, der aus Silizium oder Ähnlichem gebildet ist, werden Waferkörper 21W bis 24W (siehe 6 und 7) gefertigt, die eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 umfassen, indem die bisher bekannte Halbleiter-Herstellungstechnologie (zum Beispiel RIE) angewendet wird. Auf jeder der Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 wird in Übereinstimmung mit der Verwendung eine planare Einrichtung 28 gebildet. Die Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 weisen Größen auf, die untereinander gleich sind, und die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 21 bis 24 ist in den Waferkörpern 21W bis 24W in der gleichen Anbringung angebracht.
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<S10C: Durchgangsloch-Bildungs-Schritt>
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In jedem der Waferkörper 21W bis 24W ist eine Vielzahl von Durchgangslöchern H21 bis H24 in der gleichen vorbestimmten Anbringung gebildet. Es ist zu beachten, dass jede gestrichelte Linie, die in 6 gezeigt ist, jede Schnittlinie CL in Schritt S30 anzeigt, der später beschrieben wird. Mit anderen Worten ist die Anbringung der Vielzahl von Durchgangslöchern H21 bis H24 so eingestellt, dass jede Schnittlinie CL durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher H21 bis H24 verläuft.
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Die Durchmesser der Durchgangslöcher, die in den Waferkörpern 21W bis 24W gebildet werden, sind in Übereinstimmung mit den jeweiligen Durchmessern (Größen) der Glieder (ein Leitungsdraht 31, eine Leitungsdrahtabdeckschicht 32, ein Schirmleitungsdraht 33 und eine äußere Abdeckschicht 34) ausgelegt, die im später beschriebenen Schritt S40 untergebracht werden.
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<S10D: Elektrodenfilm-Anbringungs-Schritt>
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Wie in 6 gezeigt ist, werden auf den Wandoberflächen der Durchgangslöcher H21 und H23 in den Waferkörpern 21W und 23W Elektrodenfilme 21M und 23M mittels Isolierschichten (Siliziumoxidschichten oder Ähnlichem), nicht gezeigt, angebracht, indem beispielsweise ein Plattierverfahren angewendet wird.
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Der Elektrodenfilm 23M, der aus Cu, Au, SnAg oder Sn gebildet ist, wird mittels Neuverdrahtung mit der planaren Einrichtung 28 oder Ähnlichem verbunden.
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Außerdem können nicht nur auf den Wandoberflächen des Durchgangslochs H23, sondern auch auf den vorderen Oberflächen und Rückoberflächen der Waferkörper 21W und 23W ringähnliche Elektrodenfilme, die mit den Elektrodenfilmen 21M und 23M verbunden sind, angebracht werden, sodass sie die Durchgangslöcher H21 und H23 umgeben.
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Andererseits werden für die Durchgangslöcher der Waferkörper 22W und 24W Isolierschichten, nicht gezeigt, gebildet, wohingegen keine Elektrodenfilme angebracht werden.
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<Schritt S20> Laminierschritt
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Wie in 7 gezeigt, werden der Glas-Wafer 15W, der Bildaufnahme-Wafer 10W und die Waferkörper 21W bis 24W laminiert und somit wird ein laminierter Wafer 40W gefertigt. Der Bildaufnahme-Wafer 10W und die Waferkörper 21W bis 24W, auf denen die Bildaufnahmeeinrichtungen 10 und die Halbleitervorrichtungen 21 bis 24, die die gleichen Größen aufweisen und in der gleichen Anbringung angebracht sind, werden positioniert, die Bondhügel 17 und 27 werden gebondet und ein ungehärtetes flüssiges Harz wird jeweils zwischen die Wafer injiziert. Das flüssige Harz wird durch eine Aushärtungsbehandlung verfestigt und wird zu Harzschichten. Das Positionieren der Waferkörper 21W bis 24W wird ausgeführt, beispielsweise sodass die Mittelpunkte der Durchgangslöcher T21 bis T24 jeweils in Übereinstimmung gebracht sind.
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Der Glas-Wafer 15W und der Bildaufnahme-Wafer 10W werden mittels einer transparenten Bondingschicht 19 gebondet. Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, der Glas-Wafer 15W und der Bildaufnahme-Wafer 10W vor dem Laminierschritt gebondet werden können. Überdies kann kein Glas-Wafer 15W laminiert werden. Mit anderen Worten ist in der Bildaufnahmeeinheit 1 das Deckglas 15 kein wesentliches Bauteil. Außerdem kann auf einer vorderen Oberfläche des Glas-Wafers 15W eine Vielzahl von optischen Wafern, jeweils eine Vielzahl von optischen Elementen (beispielsweise Linsen, Filter oder Abstandhalter) umfassend, laminiert werden.
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Außerdem können vor dem Laminierschritt die Bondhügel 27 gebondet werden, die Waferkörper 21W bis 24W können mittels der Versiegelungsharzschichten 29 gebondet werden und somit kann der Laminatkörper-Wafer gefertigt werden.
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Hier ist es, wenn die Waferkörper 21W bis 24W gebondet werden, wahrscheinlich, dass das flüssige Harz in die Durchgangslöcher H21 und H23 eintritt und Oberflächen der Elektrodenfilme 21M und 23M bedeckt. Daher ist zu bevorzugen, dass in den Durchgangslöchern Abschnitte (Harzreservoirs), die größere Durchmesser als die Durchmesser der zentralen Abschnitte der Durchgangslöcher aufweisen, an Endabschnitten der Durchgangslöcher gebildet werden, beispielsweise durch Verarbeitung in zwei Schritten.
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<Schritt S30> Schneidschritt
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Wie in 7 gezeigt ist, wird der laminierte Wafer 40W entlang der Schnittlinien CL geschnitten und wird in eine Vielzahl von Bildaufnahmelaminaten 40 in Würfel geschnitten. Die Schnittlinien CL sind ausgelegt, durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher H21 bis H24 des laminierten Wafers 40W zu verlaufen. Daher werden die Durchgangslöcher H21 bis H24, die kreisförmige Schnittansichten aufweisen, die Aussparungen T21 bis T24, von denen jede halbkreisförmig in den Seitenoberflächen des Bildaufnahmelaminats 40 ist, indem Schneiden angewendet wird. Die Elektrodenfilme 21M und 23M auf den Wandoberflächen der Durchgangslöcher H21 und H23 des laminierten Wafers 40W werden die Seitenelektroden 21C und 23C, die in den Innenoberflächen (Aussparungsoberflächen) der Aussparungen T21 und T23 angebracht sind.
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<Schritt S40> Kabel-Bonden-Schritt
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Ein Signalkabel 30, das ein elektrisches Glied ist, das eine Größe aufweist, die mit einer Größe einer Nut T20 des Laminatkörpers 20 übereinstimmt, wird in der Nut T20 untergebracht und an sie gebondet. Größen (Durchmesser: Breiten und Tiefen, Längen) der jeweiligen Abschnitte der Nut T20 sind so eingestellt, dass sie beispielsweise 1 % bis 50 % größer als die Größen (Durchmesser/Bondinglänge) der jeweiligen Abschnitte des Signalkabels 30 sind.
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Beispielsweise stehen der Durchmesser R21 der Aussparung T21 und der Durchmesser R31 des Leitungsdrahts 31 in der Beziehung (R21 ≥ R31) und stehen vorzugsweise in der Beziehung (1,01×R31 < R21 < 1,20×R31). Außerdem stehen der Durchmesser R22 der Aussparung T22 und der Durchmesser R32 der Leitungsdrahtabdeckschicht 32 in der Beziehung (R22 ≥ R32) und stehen vorzugsweise in der Beziehung (1,01×R32 < R22 < 1,50×R32).
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Eine Länge jeweils des Leitungsdrahts 31, der Leitungsdrahtabdeckschicht 32 und des Schirmleitungsdrahts 33 ist eingestellt, im Wesentlichen gleich einer Dicke jeder der Halbleitervorrichtungen 21 bis 23 (und der Versiegelungsharzschichten 29) zu sein.
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Die beiden Elektrodenteile (der Leitungsdraht 31 und der Schirmleitungsdraht 33) des Signalkabels 30 werden mittels einer leitfähigen Paste (Lot, Ag) an die Seitenelektroden 21C und 23C gebondet und die Bildaufnahmeeinheit 1 wird somit fertiggestellt.
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Gemäß dem Verfahren zum Herstellen der vorliegenden Ausführungsform kann eine kurze und kleine Bildaufnahmeeinheit 1 einfach hergestellt werden. Mit anderen Worten sind beispielsweise der Schritt des Bildens des Durchgangslochs H23, das den vorbestimmten Durchmesser R23 aufweist, im Waferkörper 23W und der Schritt des Anbringens des Elektrodenfilms 23M in der Wandoberfläche des Durchgangslochs H23 Schritte in dem bisher bekannten einfachen Verfahren. Durch Schneiden des laminierten Wafers 40W kann eine Vielzahl von Bildaufnahmelaminaten 40, in jedem von denen die Seitenelektroden 21C und 23C in der Nut T20, die aus der Vielzahl von Aussparungen T21 bis T24 gebildet ist, angebracht sind, gleichzeitig und kollektiv gefertigt werden.
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Es ist zu beachten, dass die laminierten Halbleitervorrichtungen mittels der Versiegelungsharzschichten isoliert sind. Daher ist, obwohl die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen (eine erste Einrichtung und eine zweite Einrichtung), in denen die Seitenelektroden angebracht sind, wesentliche Bauteile sind, die Halbleitervorrichtung (eine dritte Einrichtung), in der keine Seitenelektrode angebracht ist, kein wesentliches Bauteil. Mit anderen Worten ist es nicht erforderlich, dass die Seitenelektroden in den Aussparungsoberflächen aller Halbleitervorrichtungen angebracht werden, und es ist nur erforderlich, dass Seitenelektroden von mindestens einer der Halbleitervorrichtungen angebracht werden.
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Mit anderen Worten werden in dem Waferkörper-Fertigungsschritt mindestens der Bildaufnahme-Wafer, der die Vielzahl von Bildaufnahmeeinrichtungen umfasst, der erste Waferkörper, der eine Vielzahl von ersten Halbleitervorrichtungen umfasst, und der zweite Waferkörper, der eine Vielzahl von zweiten Halbleitervorrichtungen umfasst, gefertigt. Im Durchgangsloch-Bildungs-Schritt wird eine Vielzahl von ersten Durchgangslöchern in der vorbestimmten Anbringung im ersten Waferkörper gebildet und eine Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern wird in der vorbestimmten Anbringung im zweiten Waferkörper gebildet. Im Elektrodenfilm-Anbringungs-Schritt werden erste Elektrodenfilme auf jeweiligen Wandoberflächen der Vielzahl von ersten Durchgangslöchern des ersten Waferkörpers angebracht, und zweite Elektrodenfilme werden auf den jeweiligen Wandoberflächen der Vielzahl von zweiten Durchgangslöchern des zweiten Waferkörpers angebracht. Im Laminierschritt werden der Bildaufnahme-Wafer, der erste Waferkörper und der zweite Waferkörper mittels der Versiegelungsharzschichten laminiert, um die ersten Durchgangslöcher und die zweiten Durchgangslöcher zu überlagern, und somit wird der laminierte Wafer gefertigt. Im Schneidschritt wird der laminierte Wafer entlang der Schnittlinien, von denen jede durch die Mittelpunkte der ersten Durchgangslöcher verläuft, geschnitten, der Laminatkörper umfassend die Nut in den Seitenoberflächen, in der der erste Elektrodenfilm und der zweite Elektrodenfilm in den Innenoberflächen angebracht sind, wird gefertigt. Im Bonden-Schritt werden die elektrischen Glieder, die die Größen in Übereinstimmung mit den Größen der Nut aufweisen, in der Nut untergebracht, und die Elektroden der elektrischen Glieder werden an den ersten Elektrodenfilm oder den zweiten Elektrodenfilm gebondet.
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Es ist zu beachten, dass zu bevorzugen ist, dass ein dritter Waferkörper, umfassend eine Vielzahl von dritten Durchgangslöchern, auf denen keine Elektrodenfilme auf den Wandoberflächen der dritten Durchgangslöcher angebracht sind, zwischen dem ersten Waferkörper und dem zweiten Waferkörper laminiert ist.
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Außerdem wird, wenn das elektrische Glied drei oder mehr Elektrodenteile umfasst, um die drei oder mehr Elektrodenteile zu bewältigen, ein Laminatkörper gefertigt, in dem Halbleitervorrichtungen, die drei oder mehr Seitenelektroden umfassen, laminiert sind.
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<Abwandlung der ersten Ausführungsform>
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Da die Bildaufnahmeeinheiten 1A bis 1D von Abwandlungen einer ersten Ausführungsform einer Bildaufnahmeeinheit 1 ähnlich sind und die gleichen Wirkungen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1 haben, werden Bauteile, die die gleichen Funktionen aufweisen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1, mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, und die Beschreibung für diese wird weggelassen.
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<Abwandlung 1 der ersten Ausführungsform>
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Wie in 8A gezeigt ist, umfasst eine Bildaufnahmeeinheit 1A einer Abwandlung 1 zwei Signalkabel 30A und 30B. Ein Laminatkörper 20A der Bildaufnahmeeinheit 1A ist ausgestaltet, Nuten T20A und T20B auf oberen und unteren Seitenoberflächen des Laminatkörpers 20A, die einander zugewandt sind, zu umfassen. Ein Leitungsdraht 31 und ein Schirmleitungsdraht 33 des Signalkabels 30A sind an die Seitenelektroden 21C1 bzw. 23C1 gebondet und ein Leitungsdraht 31 und ein Schirmleitungsdraht 33 des Signalkabels 30B sind an die Seitenelektroden 21C2 bzw. 23C2 gebondet. Die Seitenelektroden 21C1 und 21C2 sind voneinander isoliert und die Seitenelektroden 23C1 und 23C2 sind voneinander isoliert.
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Mit anderen Worten ist die Bildaufnahmeeinheit 1A ausgestaltet, die Nuten T20A und T20B auf den beiden oberen und unteren Seitenoberflächen des Laminatkörpers 20A, die einander zugewandt sind, zu umfassen und die Signalkabel 30A und 30B sind in der Vielzahl von Nuten T20A bzw. T20B untergebracht und an sie gebondet.
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Es ist zu beachten, dass obwohl die Bildaufnahmeeinheit 1A ausgestaltet ist, die Nuten T20A und T20B zu umfassen, die auf den beiden Seitenoberflächen des Laminatkörpers 20A gebildet sind, Nuten auf zwei Seitenoberflächen gebildet sein können, die orthogonal zueinander liegen oder auf drei oder mehr Seitenoberflächen. Überdies kann auf einer Seitenoberfläche eine Vielzahl von Nuten gebildet werden. In jeder der Nuten können elektrische Glieder, die voneinander unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen können, untergebracht sein.
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<Abwandlung 2 der ersten Ausführungsform>
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Wie in 8B gezeigt, ist eine Bildaufnahmeeinheit 1B einer Abwandlung 2 so ausgestaltet, dass ein Leitungsdraht 31 eines Signalkabels 30A mit einer Seitenelektrode 21C einer Halbleitervorrichtung 21 verbunden ist bzw. ein Schirmleitungsdraht 33 des Signalkabels 30A mit einer Seitenelektrode 23C einer Halbleitervorrichtung 23 verbunden ist. Andererseits ist ein Leitungsdraht 31 eines Signalkabels 30B mit einer Seitenelektrode 22C einer Halbleitervorrichtung 22 verbunden bzw. ein Schirmleitungsdraht 33 des Signalkabels 30B mit einer Seitenelektrode 24C einer Halbleitervorrichtung 24 verbunden.
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Mit anderen Worten ist die Bildaufnahmeeinheit 1B ausgestaltet, die Signalkabel 30A und 30B zu umfassen, die jeweils in den beiden Seitenoberflächen eines Laminatkörpers 20B untergebracht sind. Die Signalkabel 30A und 30B sind jeweils an die Seitenelektroden 21C bis 24C der Halbleitervorrichtungen 21 bis 24, von denen jede unterschiedlich ist, gebondet.
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<Abwandlungen 3 und 4 der ersten Ausführungsform>
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Jede der Bildaufnahmeeinheiten der oben beschriebenen Ausführungsform und Abwandlungen ist so ausgestaltet, dass Aussparungen in äußeren Umfangsabschnitten aller von einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen gebildet werden.
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Im Gegensatz hierzu ist, wie in 9 gezeigt, eine Bildaufnahmeeinheit 1C einer Abwandlung 3 so ausgestaltet, dass eine Aussparung T25 nur in einem äußeren Umfangsabschnitt einer Halbleitervorrichtung 22 von laminierten Halbleitervorrichtungen 21 und 22 gebildet wird, die auf einer hintersten Seite liegt. Mit anderen Worten ist eine Nut T20 mittels der Aussparung T25 ausgestaltet.
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Ein Signalkabel 30C der Bildaufnahmeeinheit 1C ist eine einfache Leitung, die aus einem Kerndraht 31 und einer Leitungsdrahtabdeckschicht 32, die den Umfang des Kerndrahts 31 bedeckt, gebildet ist. Der Kerndraht 31 ist an eine Aussparungsoberfläche, das heißt an eine Seitenelektrode 22C, die auf einer Innenoberfläche der Nut T20 angebracht ist, gebondet.
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Wie oben beschrieben umfasst die Bildaufnahmeeinheit 1C: eine Bildaufnahmeeinrichtung, die eine Lichtempfangsoberfläche und eine Rückoberfläche aufweist, die der Lichtempfangsoberfläche zugewandt ist; einen Laminatkörper, der auf der Rückoberfläche der Bildaufnahmeeinrichtung gebondet ist und in dem eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen mittels Versiegelungsharzschichten laminiert sind; und ein elektrisches Glied, das einen Elektrodenteil umfasst. Die Aussparung ist im äußeren Umfangsabschnitt der Halbleitervorrichtung aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen gebildet, die auf die hinterste Seite laminiert ist. Auf der Aussparungsoberfläche ist die Seitenelektrode angebracht. Das elektrische Glied ist in der Aussparung untergebracht. Der Elektrodenteil des elektrischen Glieds ist an die Seitenelektrode gebondet.
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Überdies ist in der Bildaufnahmeeinheit 1C das elektrische Glied die einfache Leitung, die den Leitungsdraht und die äußere Abdeckschicht umfasst, die den Leitungsdraht bedeckt, und der Leitungsdraht ist an die Seitenelektrode gebondet.
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Außerdem ist in einer Bildaufnahmeeinheit 1D einer Abwandlung 3, die in 10 gezeigt ist, eine Aussparung T26 nur in einem äußeren Umfangsabschnitt einer Halbleitervorrichtung 23 aus den laminierten Halbleitervorrichtungen 21, 22 und 23 gebildet, die auf einer hintersten Seite angebracht ist. Mit anderen Worten ist eine Nut T20 mittels der Aussparung T26 ausgestaltet.
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Ein Kerndraht 31 eines Signalkabels 30C ist an eine Aussparungsoberfläche gebondet, das heißt an eine Seitenelektrode 23C, die auf einer Innenoberfläche der Nut T20 angebracht ist. Andererseits ist ein Schirmleitungsdraht 33 an eine Elektrode 23D gebondet, die auf einer Rückoberfläche der Halbleitervorrichtung 23 angebracht ist. Es ist zu beachten, dass kein Anschluss zwischen dem Schirmleitungsdraht 33 und der Bildaufnahmeeinheit angebracht werden darf.
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Außerdem kann die Bildaufnahmeeinheit so ausgestaltet werden, dass Aussparungen in äußeren Umfangsabschnitten der Vielzahl von sukzessive laminierten Halbleitervorrichtungen aus der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen eines Laminatkörpers gebildet werden, die die Halbleitervorrichtung umfassen, die auf der hintersten Seite laminiert ist; eine Nut parallel zur Richtung einer optischen Achse auf einer Seitenoberfläche des Laminatkörpers mittels der Vielzahl von Aussparungen, die miteinander korrespondieren, ausgestaltet ist; eine Seitenelektrode auf mindestens einer der Aussparungsoberflächen angebracht ist; ein elektrisches Glied in der Nut untergebracht ist; und der Elektrodenteil des elektrischen Glieds an die Seitenelektrode gebondet ist.
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Zusätzlich kann der Laminatkörper 20, der auf einer Rückoberfläche 10SB einer Bildaufnahmeeinrichtung 10 gebondet ist, mittels nur einer Halbleitervorrichtung ausgestaltet sein, zum Beispiel der Halbleitervorrichtung 23.
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<Zweite Ausführungsform>
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Da eine Bildaufnahmeeinheit 1E einer zweiten Ausführungsform einer Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem ähnlich ist und die gleichen Wirkungen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem hat, werden Bauteile, die die gleichen Funktionen aufweisen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem, mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, und die Beschreibung für diese wird weggelassen.
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In der Bildaufnahmeeinheit 1E ist eine Vielzahl von elektrischen Gliedern (ein Chip-Kondensator 50 und zwei Signalkabei 30C und 30D), die Ausgestaltungen aufweisen, die voneinander unterschiedlich sind, in jeweiligen Nuten von oberen und unteren Seitenoberflächen eines Laminatkörpers untergebracht und an diese gebondet.
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Mit anderen Worten sind, wie in 11A und 11B gezeigt, in der Bildaufnahmeeinheit 1E der Chip-Kondensator 50 und die beiden Signalkabel 30C und 30D in den Nuten T20A, T20C und T20D in Größen, die mit den jeweiligen Größen des Chip-Kondensators 50 und der beiden Signalkabel 30C und 30D übereinstimmen, untergebracht und an die jeweiligen Seitenelektroden gebondet.
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Ein Laminatkörper 20C umfasst die drei Nuten T20A, T20C und T20D. Um den Chip-Kondensator 50 unterzubringen, ist eine Größe der Nut T20A in Übereinstimmung mit einer Größe (einer Länge L von 50, einer Breite W von 50 und einer Höhe H von 50) des Chip-Kondensators 50 ausgelegt, und eine Form der Nut T20A in einer Schnittansicht ist im Wesentlichen rechteckig.
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Zwei Elektroden 51 des Chip-Kondensators 50 sind an die Seitenelektroden 21C1 und 23C1 gebondet, die jeweils auf Innenoberflächen der Nut T20A des Laminatkörpers 20C angebracht sind. Mit anderen Worten werden in Übereinstimmung mit einer Länge zwischen den Elektroden 51 des Chip-Kondensators 50 Dicken einer Halbleitervorrichtung 22 und eines Versiegelungsharzes eingestellt.
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Die Nut T20A, die in der Schnittansicht im Wesentlichen rechteckig ist, wird vorbereitet, indem in drei Waferkörpern und durch Ausführen von Schneiden Durchgangslöcher gebildet werden, die die gleichen Größen wie die anderen aufweisen und im Wesentlichen rechteckig sind. Mit anderen Worten können die Größen einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 31 bis 33, auf denen die Nut T20A gebildet wird, in der ein elektronisches Bauteil nicht untergebracht ist, das eine Vielzahl von Bestandsgliedern in Größen umfasst, die voneinander unterschiedlich sind, gleich sein.
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Wie in 11B gezeigt, wird eine Breite W20 einer Aussparung der Halbleitervorrichtung 22 in der Nut T20A in Übereinstimmung mit einer Breite W50 des Chip-Kondensators 50 eingestellt und ist gleich einer Breite einer Aussparung jeder der Halbleitervorrichtungen 21 und 23.
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Es ist zu beachten, dass, wie in 11 A gezeigt ist, in der Bildaufnahmeeinheit 1E eine Tiefe D22T der Aussparung der Halbleitervorrichtung 22 in der Nut T20A größer ist als eine Tiefe der Aussparung jeder der Halbleitervorrichtungen 21 und 23 und die Größen der Tiefe D22T der Aussparung der Halbleitervorrichtung 22 in der Nut T20A und die Tiefe der Aussparung jeder der Halbleitervorrichtungen 21 und 23 sind voneinander unterschiedlich. Der Grund hierfür ist, dass beim Laminieren der Halbleitervorrichtungen 21, 22 und 23 die Seitenelektroden 21C1 und 23C1 ausgelegt sind, nicht von Versiegelungsharzen bedeckt zu werden.
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Außerdem kann, obwohl eine Seitenoberfläche des Chip-Kondensators 50 aus einer oberen Oberfläche des Laminatkörpers 20C hervorsteht, die Tiefe der Nut T20A tief ausgeführt werden, und der Chip-Kondensator 50 kann vollständig in der Nut T20A untergebracht sein.
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Es ist zu beachten, dass, da ein Durchmesser des Signalkabels 30D kleiner ist als ein Durchmesser des Signalkabels 30C, die Nut T20D kleiner ist als die Nut T20C.
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Das Chip-Bauteil, das in der Nut der Bildaufnahmeeinheit 1E untergebracht ist, kann eine Chip-Induktivität, ein Rauschfilter oder Ähnliches sein.
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Wie oben beschrieben kann die Vielzahl von Nuten auf der Vielzahl der Seitenoberflächen des Laminatkörpers ausgestaltet sein und jeweilige elektrische Glieder können in der Vielzahl von Nuten untergebracht sein.
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<Dritte Ausführungsform>
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Da eine Bildaufnahmeeinheit 1F einer dritten Ausführungsform einer Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem ähnlich ist und die gleichen Wirkungen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem hat, werden Bauteile, die die gleichen Funktionen aufweisen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem, mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, und die Beschreibung für diese wird weggelassen.
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Wie in 12A und 12B gezeigt ist, umfasst eine Bildaufnahmeeinheit 1F drei Signalkabel 37A bis 37C und eine Verdrahtungsplatte 36. Die Verdrahtungsplatte 36 umfasst erste Elektroden 36A bis 36C in einem Distalendabschnitt und zweite Elektroden 36D bis 36F in einem hinteren Endabschnitt, die mit den ersten Elektroden 36A bis 36C verbunden sind.
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Es ist zu beachten, dass in einem Laminatkörper 20D in einer Nut T20A auf einer Seitenoberfläche eine Chip-Induktivität 50D untergebracht ist und dass zwei Elektroden 51 der Chip-Induktivität 50D mit Seitenelektroden 21C1 und 23C1 verbunden sind, die auf den Innenoberflächen der Nut T20A des Laminatkörpers 20D angebracht sind.
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Überdies umfasst der Laminatkörper 20D zweite Seitenelektroden 21C2, 22C2 und 23C2 auf einer unteren Oberfläche des Laminatkörpers 20D. Mit anderen Worten sind, anders als die Seitenelektroden 21C1 und 23C1, die zweiten Seitenelektroden 21C2, 22C2 und 23C2 nicht innerhalb einer Nut angebracht.
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Die zweiten Seitenelektroden 21C2, 22C2 und 23C2 sind an die ersten Elektroden 36A bis 36C der Verdrahtungsplatte 36 gebondet. Die Signalkabel 37A bis 37C sind an die zweiten Elektroden 36D bis 36F der Verdrahtungsplatte 36 gebondet.
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Mit anderen Worten ist, wenn viele Signalkabel verbunden sind, um einen Bondingbereich sicherzustellen, die Verdrahtungsplatte an der Laminatkörper gebondet und die Vielzahl von Signalkabeln ist an die Verdrahtungsplatte gebondet.
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Hier ist es beim konventionellen Verfahren, bei dem die Verdrahtungsplatte auf einer hintersten Oberfläche des Laminatkörpers gebondet wird, um das Signalkabel oder die Signalkabel zu bonden, erforderlich, die Verdrahtungsplatte in einem im Wesentlichen richtigen Winkel zu biegen. Im Gegensatz hierzu wird in der Bildaufnahmeeinheit 1F die Verdrahtungsplatte, die eine flache Platte ist, verwendet wie sie ist. Daher kann nicht nur die Vielzahl von Signalkabeln 37A bis 37C einfach untergebracht werden, sondern auch die Zuverlässigkeit des Bondens des Laminatkörpers 20D und der Verdrahtungsplatte 36 wird verbessert.
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<Abwandlung der dritten Ausführungsform>
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Da eine Bildaufnahmeeinheit 1G einer Abwandlung einer dritten Ausführungsform einer Bildaufnahmeeinheit 1F und Ähnlichem ähnlich ist und die gleichen Wirkungen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1F und Ähnlichem hat, werden Bauteile, die die gleichen Funktionen aufweisen wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1F und Ähnlichem, mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet, und die Beschreibung für diese wird weggelassen.
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In den oben beschriebenen Ausführungsformen und Abwandlungen ist die Außenabmessung (eine Höhe oder eine Breite) in der Richtung, die orthogonal zur optischen Achse des Laminatkörpers 20 liegt, die gleiche wie die Größe der Bildaufnahmeeinrichtung 10 in der Draufsicht, wobei der Laminatkörper 20, der in der Projektionsebene in der Richtung, die orthogonal zur optischen Achse liegt, projiziert wird, innerhalb der Projektionsebene der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angebracht ist. Jedoch sind Distalendabschnitte des Bauteils und die Signalkabel, die auf den Seitenoberflächen des Laminatkörpers 20 angebracht sind, nicht innerhalb der Projektionsebene der Bildaufnahmeeinrichtung 10 untergebracht.
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Dagegen sind, wie in 13 gezeigt, in der Bildaufnahmeeinheit 1G der Abwandlung der dritten Ausführungsform Bauteile der Bildaufnahmeeinheit 1F, umfassend Distalendabschnitte eines elektronischen Bauteils 50D, eine Verdrahtungsplatte 36 und ein Signalkabel 37, die auf Seitenoberflächen eines Laminatkörpers 20 montiert sind, innerhalb einer Projektionsebene (S10) einer Bildaufnahmeeinrichtung 10 angebracht.
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Ein Durchmesser der Bildaufnahmeeinheit 1G ist überdies kleiner als ein Durchmesser der Bildaufnahmeeinheit 1 und Ähnlichem.
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Es ist zu beachten, dass nicht erwähnt werden muss, dass, wenn die Bauteile der Bildaufnahmeeinheit innerhalb der Projektionsebene (S10) der Bildaufnahmeeinrichtung 10 angebracht sind, jede der Bildaufnahmeeinheiten 1 bis 1F die gleichen Wirkungen hat wie jene der Bildaufnahmeeinheit 1G.
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<Vierte Ausführungsform>
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Ein Endoskop einer vierten Ausführungsform umfasst jede beliebige der oben beschriebenen Bildaufnahmeeinheiten 1 und 1A bis 1G.
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Wie in 14 gezeigt, umfasst ein Endoskop 9 einen Einführabschnitt 9B, der einen Distalendabschnitt 9A aufweist, in dem eine Bildaufnahmeeinheit 1 untergebracht ist, die eine kleine Größe hat und einfach herzustellen ist; eine Betriebseinheit 9C, die an einer Proximalendseite des Einführabschnitts 9B angebracht ist; und ein Universalkabel 9D, das sich von der Betriebseinheit 9C erstreckt. Das Universalkabel 9D ist mit einem Signalkabel 30 der Bildaufnahmeeinheit verbunden.
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Da das Endoskop 9 eine beliebige der kurzen und kleinen Bildaufnahmeeinheiten 1 und 1A bis 1G im Distalendabschnitt 9A des Einführabschnitts 9B umfasst, ist das Endoskop 9 minimalinvasiv und das Herstellen des Endoskops 9 ist einfach. Es ist zu beachten, dass, obwohl das Endoskop 9 ein flexibles Endoskop ist, das Endoskop 9 ein starres Endoskop sein kann. Außerdem kann das Endoskop der Ausführungsform ein kapselartiges Endoskop sein, das eine beliebige der Bildaufnahmeeinheiten 1 und 1A bis 1G umfasst, und es kann ein medizinisches oder ein industrielles Endoskop sein.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Abwandlungen begrenzt, und verschiedene Abwandlungen und Variationen sind innerhalb des Geltungsbereichs des Hauptpunkts der vorliegenden Erfindung möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1A bis 1G
- Bildaufnahmeeinheit
- 9
- Endoskop
- 10
- Bildaufnahmeeinrichtung
- 10W
- Bildaufnahme-Wafer
- 11
- Lichtempfangsteil
- 13
- Bondhügel
- 15
- Deckglas
- 15W
- Glas-Wafer
- 19
- Transparente Bondingschicht
- 20
- Laminatkörper
- 21 bis 24
- Halbleitervorrichtung
- 21C
- Seitenelektrode
- 21M
- Elektrodenfilm
- 21W bis 24W
- Waferkörper
- 27
- Bondhügel
- 28
- Planare Einrichtung
- 29
- Versiegelungsharz
- 30
- Signalkabel
- 31
- Leitungsdraht
- 32
- Leitungsdrahtabdeckschicht
- 33
- Schirmleitungsdraht
- 34
- Äußere Abdeckschicht
- 36
- Verdrahtungsplatte
- 40
- Bildaufnahmelaminat
- 40W
- Laminierter Wafer
- 50
- Chip-Kondensator
- H21 bis H24
- Durchgangsloch
- T20
- Nut
- T21 bis T26
- Aussparung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2005334509 [0002, 0006]
