JP2003078122A

JP2003078122A - カメラモジュール

Info

Publication number: JP2003078122A
Application number: JP2001268287A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tamura; 浩之田村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】カメラモジュールを構成する部品点数を低減
し、薄型・軽量化を図る。【解決手段】ＣＣＤ２４の電気信号を処理するＤＳＰ
３２Ａ等を内蔵する第１の半導体モジュール２０の裏面
に、ＣＣＤ２４を実装する。第１の半導体モジュール２
０の裏面に、ＣＣＤ２４に対応する部分に空洞を有する
第２の半導体モジュール２１を実装する。空洞部２７の
上部にレンズ２３を設ける。以上のことから、必要最小
限の構成要素でカメラモジュール２８を構成することが
できる。従って、カメラモジュール２８を薄型・軽量化
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラモジュール
に関し、特に実装基板を不要することにより薄型化した
カメラモジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラモジュールは、携帯電話、
携帯用のコンピューター等に積極的に採用されるように
なった。従ってカメラモジュールは、小型化、薄型化、
軽量化が求められている。

【０００３】本発明では、１例として、半導体撮像素子
としてＣＣＤを用いたカメラモジュールを用いて説明を
行う。尚、ＣＣＤ以外の半導体撮像素子を用いても同様
である。

【０００４】図１３を参照して、従来のカメラモジュー
ルの構造を説明する。先ず、実装基板１にＣＣＤ２が実
装されている。そして、ＣＣＤ２の上方に、外部からの
光を集めるレンズ５がレンズバレル６に固定されてい
る。また、レンズバレル６はレンズホルダー７によって
ホールドされており、レンズホルダー７はレンズ止めビ
ス８によって実装基板１に実装されている。

【０００５】ここで、ＣＣＤは、（ＣｈａｒｇｅＣｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）の略で、レンズ５によって
集められた光の強さに応じた電荷を出力する働きを有す
る。また、レンズバレル６は側面がねじ状になっており
（図示せず）、回転することによってレンズ５の焦点を
合わせる働きを有する。

【０００６】更に、実装基板１の表面および裏面に、チ
ップ部品３と裏面チップ部品４が実装されている。これ
らチップ部品としては、ＤＳＰ、ドライブ用ＩＣ、コン
デンサ、抵抗、ダイオードが挙げられる。ＤＳＰは（Ｄ
ｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）の略
で、ＣＣＤから送られたデジタル信号を高速に処理する
働きを有する。また、ドライブ用ＩＣは、ＣＣＤを駆動
させるためにＤＳＰからの駆動信号を昇圧して、ＣＣＤ
内に蓄積された電荷を転送させる働きを有する。

【０００７】次に、図１４を参照して、このカメラモジ
ュールの組立方法を説明する。

【０００８】先ず、図１４（Ａ）を参照して、実装基板
１を用意し、その表面にＣＣＤ２とチップ部品３を実装
する。

【０００９】次に、図１４（Ｂ）を参照して、実装基板
１の裏面に裏面チップ部品４を実装する。

【００１０】最後に、図１４（Ｃ）を参照して、レンズ
５が固定されたレンズバレル６をレンズホルダー７に固
定し、レンズ止めビス８を用いて、レンズホルダー７を
実装基板１に固定する。なお、レンズ止めビス８でレン
ズホルダー７を固定するためには、対応する箇所にスル
ーホールが必要である。

【００１１】以上の方法により、実装基板１を用いた従
来型のカメラモジュールが完成する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図１３に於いて、チッ
プ部品３、裏面チップ部品４、レンズ、レンズバレル
６、レンズホルダー７、ＣＣＤ２は必要な構成要素であ
るが、これだけの構成要素で小型化、薄型化、軽量化を
実現するカメラモジュールを提供するのは難しかった。

【００１３】また、実装基板１は本来不要なものであ
る。しかし製造方法上、電極を貼り合わせるために、ま
たレンズホルダー７を固定するために実装基板を利用し
ている。従って、この実装基板１を無くすことができな
かった。

【００１４】そのため、この実装基板１を採用すること
によって、コストが上昇し、更には実装基板１が厚いた
めに、カメラモジュールとして厚くなり、小型化、薄型
化、軽量化に限界があった。

【００１５】更に、実装基板にはチップ部品３および裏
面チップ部品４が別々に実装されている。従って、実装
面積が大きく成ってしまう問題があった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のカメラモジュー
ルは、前述した課題に鑑みて成され、第１に、半導体撮
像素子の信号処理を行う半導体チップを実装する第１の
半導体モジュールと、前記第１の半導体モジュールの裏
面に設けられた前記半導体撮像素子と、前記第１の半導
体モジュールの裏面に設けられ、前記半導体撮像素子に
対応する箇所に空洞部を有する第２の半導体モジュール
と、前記空洞部の上部に設けられたレンズとを有するこ
とで解決するものである。

【００１７】実装基板を使用せずに、必要最小限の構成
要素でカメラモジュールを構成することによって、カメ
ラモジュールの小型化および薄型化が可能となる。ま
た、カメラモジュールを構成する部品の点数を低減させ
ることによって、工程数の低減も行える。

【００１８】第２に、前記半導体撮像素子は、前記第１
の半導体モジュールの中央付近に設けられることで解決
するものである。

【００１９】第３に、前記半導体チップは、ＤＳＰおよ
びドライバー用ＩＣであることで解決するものである。

【００２０】第４に、前記第１の半導体モジュールは、
前記第２の半導体モジュールよりも大きいことで解決す
るものである。

【００２１】第５に、前記第１の半導体モジュールは、
外部接続端子を周辺部に有することで解決するものであ
る。

【００２２】第６に、前記空洞部は、前記レンズとほぼ
同じ大きさの断面を有することで解決するものである。

【００２３】第７に、前記空洞部は、円形の断面を有す
ることで解決するものである。

【００２４】第８に、前記第１の半導体モジュールおよ
び前記第２の半導体モジュールは、全体が絶縁性樹脂で
支持されていることで解決するものである。

【００２５】第９に、前記第１の半導体モジュールおよ
び前記第２の半導体モジュールは、コンデンサ、抵抗、
トランジスタまたはダイオードを内蔵することで解決す
るものである。

【００２６】第１０に、前記半導体撮像素子は、ＣＣＤ
またはＣＭＯＳセンサーであることで解決するものであ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】カメラモジュールの構造を説明す
る第１の実施の形態先ず、本発明のカメラモジュール２
８について、図１を参照しながら説明する。図１（Ａ）
はカメラモジュール２８の断面図であり、図１（Ｂ）は
その上面図である。

【００２８】図１（Ａ）を参照して、本発明に係るカメ
ラモジュール２８は、第１の半導体モジュール２０と、
第１の半導体モジュール２０の裏面の中央部付近に設け
られたＣＣＤ２４と、第１の半導体モジュール２０の裏
面に設けられ且つＣＣＤ２４に対応する部分に空洞部２
７を有する第２の半導体モジュール２１と、空洞部２７
の上部に固設されたレンズ２３と、第１の半導体モジュ
ール２０の周辺部に設けられた外部接続電極２５とから
構成されている。

【００２９】上記したカメラモジュール２８を構成する
各要素の説明を行う。

【００３０】第１の半導体モジュール２０は、導電パタ
ーン３１上に固着されたＤＳＰ３２Ａおよびチップ部品
３２Ｂと、ＤＳＰ３２Ａと導電パターン３１との電気的
接続を行う金属細線３５と、これらの要素を被覆し且つ
全体を支持する役割を有する絶縁性樹脂３０とから構成
されている。ここで、チップ部品３２Ｂとしては、コン
デンサ、抵抗、トランジスタまたはダイオードが採用さ
れる。そして、ドライバー用ＩＣも実装される。また、
第１の半導体モジュール２０には、ＣＣＤ２４が実装さ
れ、従来例の実装基板の働きも有する。

【００３１】第２の半導体モジュール２１の構成要素
は、第１の半導体モジュールと同じであり、チップ部品
を内蔵し、電極２６によって第１の半導体モジュール２
０の裏面に固着される。絶縁性樹脂によって全体が支持
される点も第１の半導体モジュール２０と同じである。
そして、第２の半導体モジュールはＣＣＤ２４に対応す
る部分に空洞部２７が設けられている。この空洞部２７
には、ＣＣＤ２４が格納され、上部にレンズ２３が固定
される。つまり、第２の半導体モジュール２１は、従来
例のレンズホルダーとレンズバレルの働きを有する。

【００３２】ここで、第１の半導体モジュール２０に内
蔵されるチップ部品と、第２の半導体モジュール２１に
内蔵されるチップ部品の役割の違いについて説明する。
第１の半導体モジュール２０に内蔵されるチップ部品
は、ＣＣＤ２４から出力された出力信号を処理する働き
を有する。それに対して、第２の半導体モジュール２１
に内蔵されるチップ部品は、周辺のノイズ対策部品であ
る。

【００３３】例えば、カメラモジュール２８からの出力
のノイズが大きい場合、第２の半導体モジュール２１に
内蔵されるチップ部品を変更するだけで、第１の半導体
モジュール２０はそのまま使用することができる。つま
り、片側の半導体モジュールにはメインの機能チップ、
もう片側には、特性を改善が可能なように、ノイズ低減
用のコンデンサ、抵抗等で構成し、片側の変更だけで、
特性を改善することができる。

【００３４】第１の半導体モジュール２０および第２の
半導体モジュール２１は基板を有しない薄い型のもので
ある。このことが、本発明にかかるカメラモジュール２
８を、薄型化する要因の１つであるが、詳細は後述す
る。

【００３５】レンズ２３は、外部からの光をＣＣＤ２４
に集合させる働きを有し、第２の半導体モジュール２１
が有する空洞部２７の上部に固着される。

【００３６】ＣＣＤ２４は、第１の半導体モジュール２
０の裏面の中央部付近に設けられる。そして、レンズ２
４によって集められた光を電気信号に変換する働きを有
し、入ってきた光の光量に応じた電荷を出力する。ま
た、撮像素子としてＣＣＤではなく、ＣＭＯＳセンサー
を用いる場合もある。

【００３７】図１（Ｂ）を参照して、外部接続電極２５
は第１の半導体モジュール２０の周辺部に設けられてい
る。そして、第１の半導体モジュール２０は、第２の半
導体モジュール２１よりも大きい。従って、外部接続電
極２５は、第１の半導体モジュール２０上に載置された
第２の半導体モジュール２１に干渉されることなく、電
気的接続を行うことができる。

【００３８】本発明の特徴は、カメラモジュール２８
が、第１の半導体モジュール２０、第２の半導体モジュ
ール２１、ＣＣＤ２４、レンズ２３の最低限必要な構成
要素で提供さている点にある。つまり、本来不要な材料
であった実装基板を不要にすることができた。本発明に
於いては、第１の半導体モジュール２０が、ＤＳＰ３２
Ａとチップ部品３２Ｂを内蔵すると同時に、裏面にＣＣ
Ｄ２４と第２の半導体モジュール２１を実装する働きを
有する。従って第１の半導体モジュール２０は、従来例
における実装基板１の働きを有する。

【００３９】また、第２の半導体モジュール２１の空洞
部２７には、レンズ２３が固着される。そして空洞部２
７の内部にはＣＣＤ２４が格納される形となる。従っ
て、第２の半導体モジュール２１は、その内部にチップ
部品を内蔵すると同時に、従来例に於けるレンズバレル
６とレンズホルダー７の働きを有する。このことから、
カメラモジュール２８を製造するのに必要な部品数を減
少させることが可能となる。なお、空洞部２７は、その
上部にレンズ２３が固着されるので、レンズ２３とほぼ
同じ大きさの円形の断面を有する。

【００４０】以上のことから、本発明にかかるカメラモ
ジュール２８は、従来のものよりも薄型・軽量のであ
る。更に、カメラモジュール２８は基板を必要とせず、
最低限必要な構成要素だけで構成されている。従ってカ
メラモジュール２８を組み立てる工程数を低減すること
ができる。

【００４１】尚、本発明に斯かるカメラモジュール２８
の大きさは、縦×横×高さが７ｍｍ×７ｍｍ×３ｍｍで
ある。それに対して従来のカメラモジュールの大きさ
は、縦×横×高さが１９ｍｍ×１３ｍｍ×７ｍｍであ
る。従って本発明に斯かるカメラモジュール２８は、従
来のものと比較して容積比で１／８となり、非常に小型
のものとなっている。上記したが、このようにカメラモ
ジュール２８の小型化が達成された要因としては、実装
基板を使用せずにカメラモジュール２８が構成されてい
ること、第２の半導体モジュール２１がレンズホルダー
およびレンズバレルの働きを兼ねること、半導体モジュ
ール自体が基板不要のものであることが挙げられる。

【００４２】更に、従来のカメラモジュールに於いて
は、ＩＣ単品のチップの入出力端子を全て確認する必要
があった。しかし、本発明のカメラモジュール２８で
は、最終的に必要な入出力信号を確認することで、全体
の機能をチェックすることができる。従って、チェック
項目を低減させることができる。

【００４３】次に、図２を参照して、第１の半導体モジ
ュール２０の構造を説明する。図２（Ａ）は第１の半導
体モジュール２０の上面図であり、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）のＡ−Ａ線に於ける断面図である。

【００４４】図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すよう
に、本発明に係る半導体装置は、導電パターン３１と、
導電パターン上に固着されたＤＳＰ３２Ａおよびチップ
部品３２Ｂと、ＤＳＰ３２Ａ導電パターンとの電気的接
続を行う金属細線３５と、ＤＳＰ３２Ａ、チップ部品３
２Ｂ、金属細線３５を被覆し且つ一体に支持する絶縁性
樹脂３０とから構成される。なお、図２に於いては、導
電パターンは単層であるが、層間絶縁膜を用いた多層の
導電パターンを用いても良い。

【００４５】半導体装置５３を構成する各要素の具体的
な説明を行う。

【００４６】絶縁性樹脂３０としては、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサル
ファイド等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また
絶縁性樹脂は、金型を用いて固める樹脂、ディップ、塗
布をして被覆できる樹脂であれば、全ての樹脂が採用で
きる。本発明に於いて、絶縁性樹脂３０は半導体素子等
を封止すると同時に、半導体装置全体を支持する働きを
有する。

【００４７】導電パターン３１としては、Ｃｕを主材料
とした導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔、またはＦｅ
−Ｎｉ等の合金から成る導電箔等を用いることができ
る。もちろん、他の導電材料でも可能であり、特にエッ
チングできる導電材、レーザで蒸発する導電材が好まし
い。前述したが、導電パターンは、層間絶縁膜を用いた
多層の導電パターンを用いても良い。

【００４８】ＤＳＰ３２Ａは、導電パターン３１に固着
される。接続手段としては、金属接続板、ロウ材から成
る導電ボール、半田等のロウ材、Ａｇペースト等の導電
ペーストまたは金属細線を用いたワイヤボンディングが
ある。これら接続手段は、半導体素子５２Ａの実装形態
で選択される。本発明に於いては、半導体素子５２Ａが
フェイスアップで固着され、ワイヤボンディングで電気
的接続が行われる。しかし、フェイスダウンでも良い。

【００４９】チップ部品としては、コンデンサ、抵抗、
トランジスタまたはダイオード等が実装される。

【００５０】第１の半導体モジュール２０の利点は、全
体が絶縁性樹脂で支持されている点にある。つまり、従
来の半導体モジュールで使用されていた実装基板を不要
としている。このことにより、導電パターン３１，ＤＳ
Ｐ３２Ａ、金属細線３２、絶縁性樹脂３０の必要最小限
の構成要素で成り立っている。従って第１の半導体モジ
ュール２０を、薄型で且つ軽量にすることができる。こ
のような利点は、第２の半導体モジュール２１について
も同じことが言える。

【００５１】本発明のカメラモジュール２８は、上記し
たように従来よりも薄型・軽量の半導体モジュールを使
用している。更に、半導体モジュールは従来の基板、レ
ンズバレルそしてレンズホルダーの役割を有している。
従って、カメラモジュール２８を組み立てるのに必要な
部品数を少なくすることが可能となる。このことからカ
メラモジュール２８を薄型・軽量なものにすることがで
きる。カメラモジュールの製造方法を説明する第２の実
施の形態次に、図３〜図１２を参照して、カメラモジュ
ール２８の製造方法を説明する。ここでは、１枚の導電
箔から第１の半導体モジュールを製造し、さらにカメラ
モジュールを組み立てるまでの工程を説明する。

【００５２】図３に、カメラモジュールを製造するフロ
ーを示す。このフローに示す如く、Ｃｕ箔、Ａｇメッ
キ、ハーフエッチングの３つのフローで導電パターンの
形成が行われる。ダイボンドのフローでは各搭載部への
ＤＳＰおよびチップ部品の固着が行われる。ワイヤーボ
ンディングのフローではＤＳＰと導電パターンとの電気
的接続が行われる。トランスファーモールドのフローで
は絶縁性樹脂による共通モールドが行われる。裏面Ｃｕ
箔除去のフローでは絶縁性樹脂が露出するまで導電箔の
裏面全域のエッチングが行われる。裏面処理のフローで
は裏面に露出した導電パターンの電極処理が行われる。
カメラモジュール組立のフローでは上記工程で製造した
第１の半導体モジュールの裏面に、第２の半導体モジュ
ール等を実装する。測定のフローでは各搭載部に組み込
まれたカメラモジュールの入・出力信号の確認が行われ
る。ダイシングのフローでは絶縁性樹脂をダイシングし
て、個別の半導体素子への分離が行われる。

【００５３】以下に、本発明のカメラモジュールを製造
する各工程を図４〜図１２を参照して説明する。

【００５４】第１の工程は、図４から図６に示すよう
に、導電箔６０を用意し、少なくとも半導体素子５２の
搭載部を多数個形成する導電パターン３１を除く領域の
導電箔６０に導電箔６０の厚みよりも浅い分離溝６１を
化学的エッチングにより形成して導電パターン３１を形
成することにある。

【００５５】本工程では、まず図４（Ａ）の如く、シー
ト状の導電箔６０を用意する。この導電箔６０は、ロウ
材の付着性、ボンディング性、メッキ性が考慮されてそ
の材料が選択され、材料としては、Ｃｕを主材料とした
導電箔、Ａｌを主材料とした導電箔またはＦｅ−Ｎｉ等
の合金から成る導電箔等が採用される。

【００５６】導電箔の厚さは、後のエッチングを考慮す
ると１０μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。しかし、後
述するように、導電箔６０の厚みよりも浅い分離溝６１
が形成できる厚さであれば良い。

【００５７】尚、シート状の導電箔６０は、所定の幅、
例えば４５ｍｍでロール状に巻かれて用意され、これが
後述する各工程に搬送されても良いし、所定の大きさに
カットされた短冊状の導電箔６０が用意され、後述する
各工程に搬送されても良い。

【００５８】具体的には、図４（Ｂ）に示す如く、短冊
状の導電箔６０に多数の搭載部が形成されるブロック６
２が４〜５個離間して並べられる。各ブロック６２間に
はスリット６３が設けられ、モールド工程等での加熱処
理で発生する導電箔６０の応力を吸収する。また導電箔
６０の上下周端にはインデックス孔６４が一定の間隔で
設けられ、各工程での位置決めに用いられる。

【００５９】続いて、導電パターンを形成する。

【００６０】まず、図５に示す如く、Ｃｕ箔６０の上
に、ホトレジスト（耐エッチングマスク）ＰＲを形成
し、導電パターン３１となる領域を除いた導電箔６０が
露出するようにホトレジストＰＲをパターニングする。
そして、ホトレジストＰＲを介して導電箔６０を選択的
にエッチングする。

【００６１】具体的に、この化学的エッチングにより形
成された分離溝６１の深さは、例えば５０μｍであり、
その側面は、粗面となり、非異方性にエッチングされる
ためにその側面は湾曲構造となり、絶縁性樹脂３０との
接着性が向上される。

【００６２】なお、図５に於いて、ホトレジストの代わ
りにエッチング液に対して耐食性のある導電被膜（図示
せず）を選択的に被覆しても良い。導電路と成る部分に
選択的に被着すれば、この導電被膜がエッチング保護膜
となり、レジストを採用することなく分離溝をエッチン
グできる。この導電被膜として考えられる材料は、Ａ
ｇ、Ｎｉ、Ａｕ、ＰｔまたはＰｄ等である。しかもこれ
ら耐食性の導電被膜は、ダイパッド、ボンディングパッ
ドとしてそのまま活用できる特徴を有する。

【００６３】例えばＡｇ被膜は、Ａｕと接着するし、ロ
ウ材とも接着する。よってチップ裏面にＡｕ被膜が被覆
されていれば、そのまま導電パターン３１上のＡｇ被膜
にチップを熱圧着でき、また半田等のロウ材を介してチ
ップを固着できる。またＡｇの導電被膜にはＡｕ細線が
接着できるため、ワイヤーボンディングも可能となる。
従ってこれらの導電被膜をそのままダイパッド、ボンデ
ィングパッドとして活用できるメリットを有する。

【００６４】図６に具体的な導電パターンを示す。本図
は図４（Ｂ）で示したブロック６２の１個を拡大したも
の対応する。黒く塗られた部分の１個が１つの搭載部６
５であり、導電パターン３１を構成し、１つのブロック
６２にはマトリックス状に多数の搭載部６５が配列さ
れ、各搭載部６５毎に同一の導電パターン３１が設けら
れている。各ブロックの周辺には枠状のパターン６６が
設けられ、それと少し離間しその内側にダイシング時の
位置合わせマーク６７が設けられている。枠状のパター
ン６６はモールド金型との嵌合に使用し、また導電箔６
０の裏面エッチング後には絶縁性樹脂３０の補強をする
働きを有する。

【００６５】また、上記の説明では単層の導電パターン
を形成する方法を説明したが、導電パターンは層間絶縁
膜を用いた多層のものでも良い。

【００６６】第２の工程は、図７に示す如く、各搭載部
の所望の導電パターン３１にＤＳＰ３２Ａおよびチップ
部品３２Ｂを固着することにある。図７（Ａ）は１つの
搭載部の平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＡ−
Ａ線での断面図である。

【００６７】ＤＳＰ３２Ａとしては、ＩＣチップ等がフ
ェイスアップで実装される。そして、チップ部品３２Ｂ
としてはチップコンデンサ、チップ抵抗等の受動素子が
実装される。ここでは、ＤＳＰ３２Ａが導電パターン３
１Ａにダイボンディングされ、チップ部品３２Ｂは半田
等のロウ材または導電ペースト５５Ｂで導電パターン３
１Ｂに固着される。

【００６８】第３の工程は、図８に示す如く、各搭載部
６５の回路素子５２の電極と所望の導電パターン３１と
をワイヤボンディングすることにある。図８（Ａ）は１
つの搭載部の平面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の
Ａ−Ａ線での断面図である。

【００６９】本工程では、ブロック６２内の各搭載部の
ＤＳＰ３２Ａの電極と導電パターン３１Ｃを、熱圧着に
よるボールボンディング及び超音波によるウェッヂボン
ディングにより一括してワイヤボンディングを行う。

【００７０】また本発明では、各搭載部毎にクランパを
使用してワイヤボンディングを行っていた従来の回路装
置の製造方法と比較して、極めて効率的にワイヤボンデ
ィングを行うことができる。

【００７１】第４の工程は、図９に示す如く、各搭載部
６３の半導体素子５２を一括して被覆し、分離溝６１に
充填されるように絶縁性樹脂３０で共通モールドするこ
とにある。

【００７２】本工程では、図９（Ａ）に示すように、絶
縁性樹脂３０はＤＳＰ３２Ａ、５２Ｂを完全に被覆し、
導電パターン３１間の分離溝６１には絶縁性樹脂３０が
充填された導電パターン３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの側面
の湾曲構造と嵌合して強固に結合する。そして絶縁性樹
脂３０により導電パターン３１が支持されている。

【００７３】また本工程では、トランスファーモール
ド、インジェクションモールド、またはポッティングに
より実現できる。樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂がトランスファーモールドで実現でき、ポ
リイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド等の熱可塑
性樹脂はインジェクションモールドで実現できる。

【００７４】更に、本工程でトランスファーモールドあ
るいはインジェクションモールドする際に、図９（Ｂ）
に示すように各ブロック６２は１つの共通のモールド金
型に搭載部６３を納め、各ブロック毎に１つの絶縁性樹
脂３０で共通にモールドを行う。このために従来のトラ
ンスファーモールド等の様に各搭載部を個別にモールド
する方法に比べて、大幅な樹脂量の削減が図れる。

【００７５】導電箔６０表面に被覆された絶縁性樹脂３
０の厚さは、半導体素子５２のボンディングワイヤー５
５Ａの最頂部から約１００μｍ程度が被覆されるように
調整されている。この厚みは、強度を考慮して厚くする
ことも、薄くすることも可能である。

【００７６】本工程の特徴は、絶縁性樹脂３０を被覆す
るまでは、導電パターン３１となる導電箔６０が支持基
板となることである。尚、本発明では、支持基板となる
導電箔６０は、電極材料として必要な材料である。その
ため、構成材料を極力省いて作業できるメリットを有
し、コストの低下も実現できる。

【００７７】また分離溝６１は、導電箔の厚みよりも浅
く形成されているため、導電箔６０が導電パターン３１
として個々に分離されていない。従ってシート状の導電
箔６０として一体で取り扱え、絶縁性樹脂３０をモール
ドする際、金型への搬送、金型への実装の作業が非常に
楽になる特徴を有する。

【００７８】第５の工程は、図９（Ａ）に示す如く、絶
縁性樹脂３０が露出するまで、導電箔６０の裏面全域を
エッチングすることにある。

【００７９】本工程は、導電箔６０の裏面を化学的およ
び／または物理的に除き、導電パターン３１として分離
するものである。この工程は、研磨、研削、エッチン
グ、レーザの金属蒸発等により施される。

【００８０】実験では研磨装置または研削装置により全
面を３０μｍ程度削り、分離溝６１から絶縁性樹脂３０
を露出させている。この露出される面を図９（Ａ）では
点線で示している。その結果、約４０μｍの厚さの導電
パターン３１となって分離される。また、絶縁性樹脂３
０が露出する手前まで、導電箔６０を全面ウェトエッチ
ングし、その後、研磨または研削装置により全面を削
り、絶縁性樹脂３０を露出させても良い。更に、導電箔
６０を点線で示す位置まで全面ウェトエッチングし、絶
縁性樹脂３０を露出させても良い。

【００８１】この結果、絶縁性樹脂３０に導電パターン
３１の裏面が露出する構造となる。すなわち、分離溝６
１に充填された絶縁性樹脂３０の表面と導電パターン３
１の表面は、実質的に一致している構造となっている。
従って、本発明の半導体装置５３は図１３に示した従来
の裏面電極１０、１１のように段差が設けられないた
め、マウント時に半田等の表面張力でそのまま水平に移
動してセルフアラインできる特徴を有する。

【００８２】更に、導電パターン３１の裏面処理を行
い、図２に示すような第１の半導体モジュールを得る。

【００８３】第６の工程は、図１０に示す如く、上記工
程で製造された第１の半導体モジュールの裏面に、カメ
ラモジュールを構成するその他の要素を組み立てること
にある。図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、それぞれの過
程における個々の搭載部の断面図である。

【００８４】先ず、図１０（Ａ）を参照して、ＤＳＰ３
２Ａおよびチップ部品３２Ｂが内蔵された第１の半導体
モジュール２０を、導電パターンを上側にして準備す
る。第１の半導体モジュール２０は、裏面の外周部に外
部接続電極２５を有し、その内側に電極２６を有する。

【００８５】次に、図１０（Ｂ）を参照して、第１の半
導体モジュール２０の裏面中央部付近にＣＣＤ２４を固
着する。ここで、ＣＣＤ２４は第１の半導体モジュール
２０に内蔵されたＤＳＰ３２Ａと電気的につながってい
る。

【００８６】次に、図１０（Ｃ）を参照して、第２の半
導体モジュール２１を、第１の半導体モジュール２０の
裏面に固着する。両者の電気的接続および接着は、例え
ば、半田を用いたリフローソルダリングプロセスで行わ
れる。

【００８７】最後に、図１０（Ｄ）を参照して、空洞部
２７の上部にレンズ２３が接着される。なお、この接着
は接着剤を用いて行う。

【００８８】第７の工程は、図１１に示す如く、各搭載
部に組み込まれたカメラモジュールの入・出力信号の確
認を行うことにある。

【００８９】各ブロック６２の裏面には図１１に示すよ
うに外部接続電極２５が露出されており、各搭載部６５
が導電パターン３１形成時と全く同一にマトリックス状
に配列されている。この導電パターン３１の絶縁性樹脂
３０から露出した外部接続電極２５にプローブ６８を当
てて、各搭載部６５の半導体素子５２の特性パラメータ
等を個別に測定して良不良の判定を行い、不良品には磁
気インク等でマーキングを行う。

【００９０】本工程では、各搭載部６５の半導体モジュ
ールは絶縁性樹脂３０でブロック６２毎に一体で支持さ
れているので、個別にバラバラに分離されていない。従
って、テスターの載置台に置かれたブロック６２は搭載
部６５のサイズ分だけ矢印のように縦方向および横方向
にピッチ送りをすることで、極めて早く大量にブロック
６２の各搭載部６５の半導体装置５３の測定を行える。
すなわち、従来必要であった半導体装置の表裏の判別、
電極の位置の認識等が不要にできるので、測定時間の大
幅な短縮を図れる。

【００９１】更に、本工程では、個々の搭載部の外部接
続電極２５の入・出力信号を確認するだけで、個々の搭
載部に形成されたカメラモジュール２８の性能を確認す
ることが出来る。従って、測定項目を低減させることが
できる。

【００９２】第８の工程は、図１２に示す如く、絶縁性
樹脂３０を各搭載部６５毎にダイシングにより分離する
ことにある。

【００９３】本工程では、ブロック６２をダイシング装
置の載置台に真空で吸着させ、ダイシングブレード６９
で各搭載部６５間のダイシングライン７０に沿って分離
溝６１の絶縁性樹脂３０をダイシングし、個別の半導体
装置５３に分離する。

【００９４】本工程で、ダイシングブレード６９はほぼ
絶縁性樹脂３０を切断する切削深さで行い、ダイシング
装置からブロック６２を取り出した後にローラでチョコ
レートブレークするとよい。ダイシング時は予め前述し
た第１の工程で設けた各ブロックの周辺の枠状のパター
ン６６の内側の相対向する位置合わせマーク６７を認識
して、これを基準としてダイシングを行う。周知ではあ
るが、ダイシングは縦方向にすべてのダイシングライン
７０をダイシングをした後、載置台を９０度回転させて
横方向のダイシングライン７０に従ってダイシングを行
う。

【００９５】以上の工程で、カメラモジュール２８が完
成する。従来の工程では、レンズを構成するだけでレン
ズ、レンズバレル、レンズホルダーの３点の部品が必要
であり、その他としてＣＣＤチップセットが必要であっ
た。しかし本発明では、カメラモジュール２８を構成す
るのに、部品数がトータルで４点になり、工程数の低減
を実現することが可能となった。

【００９６】

【発明の効果】本発明のカメラモジュールによれば、以
下に示すような効果を奏することができる。

【００９７】第１に、半導体モジュールに空洞部を設
け、この空洞部にレンズを接着し、空洞部内部にＣＣＤ
を格納した。従って、実装基板を使用せずに、必要な構
成要素であるＣＣＤ、レンズ、半導体モジュールのみで
カメラモジュールを構成することができた。このことか
ら、カメラモジュールを薄型・軽量化することができ
た。

【００９８】第２に、本発明のカメラモジュールは、モ
ジュールとして１つの閉じた機能を有するので、測定を
機能レベルで抑えることができた。

【００９９】第３に、本発明のカメラモジュールを構成
する第１の半導体モジュールおよび第２の半導体モジュ
ールは、実装基板を使用しない薄型・軽量のものであ
る。このような半導体モジュールを使用することによ
り、カメラモジュールを更に薄型・軽量化することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカメラモジュールを説明する図であ
る。

【図２】本発明のカメラモジュールを構成する半導体モ
ジュールを説明する図である。

【図３】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
るフローチャートである。

【図４】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【図５】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【図６】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【図７】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【図８】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【図９】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【図１０】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明
する図である。

【図１１】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明
する図である。

【図１２】本発明のカメラモジュールの製造方法を説明
する図である。

【図１３】従来のカメラモジュールを説明する図であ
る。

【図１４】従来のカメラモジュールの製造方法を説明す
る図である。

【符号の説明】

２０第１の半導体モジュール２１第２の半導体モジュール２３レンズ２４ＣＣＤ２８カメラモジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体撮像素子の信号処理を行う半導体
チップを実装する第１の半導体モジュールと、前記第１の半導体モジュールの裏面に設けられた前記半
導体撮像素子と、前記第１の半導体モジュールの裏面に設けられ、前記半
導体撮像素子に対応する箇所に空洞部を有する第２の半
導体モジュールと、前記空洞部の上部に設けられたレンズとを有することを
特徴とするカメラモジュール。
【請求項２】前記半導体撮像素子は、前記第１の半導
体モジュールの中央付近に設けられることを特徴とする
請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項３】前記半導体チップは、ＤＳＰおよびドラ
イバー用ＩＣであることを特徴とする請求項１記載のカ
メラモジュール。
【請求項４】前記第１の半導体モジュールは、前記第
２の半導体モジュールよりも大きいことを特徴とする請
求項１記載のカメラモジュール。
【請求項５】前記第１の半導体モジュールは、外部接
続端子を周辺部に有することを特徴とする請求項１記載
のカメラモジュール。
【請求項６】前記空洞部は、前記レンズとほぼ同じ大
きさの断面を有することを特徴とする請求項１記載のカ
メラモジュール。
【請求項７】前記空洞部は、円形の断面を有すること
を特徴とする請求項１記載のカメラモジュール。
【請求項８】前記第１の半導体モジュールおよび前記
第２の半導体モジュールは、全体が絶縁性樹脂で支持さ
れていることを特徴とする請求項１記載のカメラモジュ
ール。
【請求項９】前記第１の半導体モジュールおよび前記
第２の半導体モジュールは、コンデンサ、抵抗、トラン
ジスタまたはダイオードを内蔵することを特徴とする請
求項１記載のカメラモジュール。
【請求項１０】前記半導体撮像素子は、ＣＣＤまたは
ＣＭＯＳセンサーであることを特徴とする請求項１記載
のカメラモジュール。